'Uchuu': Investigadores generan la simulación más exacta y completa del universo

'Uchuu': Investigadores generan la simulación más exacta y completa del universo

La simulación, disponible gratuitamente en internet, es como una máquina del tiempo. 'Uchuu' puede simular la evolución de la materia a lo largo de casi la edad total del universo: 13.800 millones de años de historia.

Deutsche Welle
13.09.2021

Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado 'Uchuu', la simulación virtual más realista del universo lograda hasta la fecha, y lo ha conseguido gracias a ATERUI II, el superordenador japonés más potente del mundo que fue construido para facilitar la comprensión de los fenómenos astronómicos desde un punto de vista teórico. 

Esta creación virtual, impulsada por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) y en cuya elaboración han participado el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC) y el Centro de Supercomputación de Galicia (CESGA) estará a disposición de los grupos de investigación y de los usuarios de la nube del CESGA que quieran utilizarlo para sus estudios.

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En el proyecto también participan otros grupos de investigación de Japón, Estados Unidos, Argentina, Australia, Chile, Francia e Italia.

"Esperamos que Uchuu permita estudiar la evolución del universo con un nivel de detalle y un volumen de información sin precedentes, incluyendo la singularidad de poder observar distintos momentos de su dimensión temporal, prácticamente desde después del Big Bang hasta el presente", señala Francisco Prada, investigador del IAA-CSIC. 

'Uchuu': Simulación con 2,1 billones de partículas

Esta simulación consta de 2.097.152.000.000 (2,1 billones) de partículas en un cubo de 9.630 millones de años luz de lado, una dimensión comparable a la mitad de la distancia que existe entre la Tierra y las galaxias más lejanas observadas, apunta el CSIC en una nota.

Para Julia Ferrer, investigadora del IAA-CSIC que utiliza Uchuu para estudiar la estructura a gran escala del universo, "ninguna otra simulación es capaz de mostrar tanta información manteniendo una alta resolución. Normalmente tienes que elegir entra una de las dos variables".

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Esta creación virtual también puede simular la evolución de la materia a lo largo de casi la edad total del universo: 13.800 millones de años de historia, treinta veces el tiempo transcurrido desde que la vida animal en la Tierra salió por primera vez de los océanos.

Estudiar estos fenómenos sin observaciones directas

Así, Uchuu permitirá a los investigadores plantear ciertos escenarios, como la colisión de dos agujeros negros en el pasado, y estudiar estos fenómenos sin la necesidad de recurrir a observaciones directas.

Para generar Uchuu los investigadores utilizaron todos los procesadores disponibles del superordenador ATERUI II durante un año entero; 40.200 núcleos de CPU trabajando durante 48 horas cada mes para hacer realidad este proyecto. 

3 petabytes de datos

Tal y como explica Tomoaki Ishiyama, de la Universidad de Chiba (Japón) y encargado de desarrollar y ejecutar el código que crearía esta simulación, el resultado "son 3 petabytes de datos, el equivalente a casi un millón de fotos de un teléfono móvil de 12 megapíxeles".

Para almacenar tal cantidad de información y comprimirla en un formato que pueda funcionar incluso en la nube, los investigadores utilizaron técnicas computacionales de alto rendimiento. 

El CESGA, centro mixto del CSIC y de la Xunta de Galicia, ha sido el encargado de alojar todos los datos de la simulación.

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 El catálogo de Uchuu ya está disponible en la nube del CESGA y es totalmente gratuito.

"Queremos que Uchuu esté a disposición de otros grupos de investigación que quizás no tengan capacidad ni dinero para producir su propia simulación. Al final es algo que nos beneficia a todos", comenta Ferrer.

Los productos generados a partir de este universo virtual serán clave para comprender mejor los cartografiados de galaxias que se obtendrán con los experimentos terrestres DESI y PFS y la misión espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA). 

El equipo de Uchuu también está trabajando en una segunda publicación de datos que incluirá catálogos de galaxias virtuales y mapas de lentes gravitacionales. 


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