Una simulación en un superordenador reconstruye el surgimiento de las primeras galaxias

Un equipo científico ha creado una simulación informática que abarca unos 2.000 millones de años del universo primitivo y reconstruye cómo se formaron las primeras estrellas y galaxias y cómo transformaron el gas que las rodeaba. Denominada Lumina, combina una amplia visión del cosmos con un nivel de detalle suficiente para estudiar galaxias individuales en formación.

El modelo, creado por investigadores del MIT, Harvard, el Smithsonian y otras instituciones colaboradoras, se ejecutó en el superordenador Frontier del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en Tennessee, Estados Unidos. Sigue la evolución de la materia oscura, el gas, las estrellas y la radiación en un volumen unas 100 veces mayor que el de simulaciones anteriores comparables.

Uno de sus principales logros es modelizar los cambios tanto del hidrógeno como del helio cuando la radiación les arranca electrones, un proceso conocido como reionización. En la simulación, la luz de las primeras estrellas y galaxias impulsa la transformación del hidrógeno, mientras que una radiación más energética, asociada a agujeros negros supermasivos que absorben materia activamente, provoca los cambios en el helio.

Se trata de predicciones, no de observaciones directas. El equipo está poniendo Lumina a disposición de otros científicos para que puedan comparar sus galaxias simuladas con observaciones de telescopios como el James Webb y de futuros sondeos. Estas comparaciones pueden poner a prueba las explicaciones sobre cómo se formaron las primeras estructuras cósmicas y revelar qué aspectos de las teorías actuales necesitan revisarse.