Simulação em supercomputador acompanha o aparecimento das primeiras galáxias

Cientistas criaram uma simulação informática que acompanha cerca de 2 mil milhões de anos do Universo jovem, mostrando como as primeiras estrelas e galáxias se formaram e alteraram o gás à sua volta. Chamada Lumina, combina uma vasta perspetiva cósmica com pormenor suficiente para estudar individualmente galáxias em formação.

Criado por investigadores do MIT, de Harvard, do Smithsonian e de instituições parceiras, o modelo foi executado no supercomputador Frontier, no Laboratório Nacional de Oak Ridge, no Tennessee, Estados Unidos. Acompanha matéria escura, gás, estrelas e radiação num volume cerca de 100 vezes superior ao de simulações anteriores comparáveis.

Um dos principais avanços é a modelação das alterações tanto no hidrogénio como no hélio à medida que a radiação lhes retira eletrões, num processo conhecido como reionização. Na simulação, a luz das primeiras estrelas e galáxias provoca a transformação do hidrogénio, enquanto a radiação mais energética associada a buracos negros supermassivos que absorvem ativamente matéria provoca as alterações no hélio.

Trata-se de previsões, não de observações diretas. A equipa está a disponibilizar Lumina a outros cientistas para que possam comparar as galáxias simuladas com observações de telescópios como o James Webb e de futuros levantamentos astronómicos. Essas comparações podem pôr à prova explicações sobre a formação das primeiras estruturas cósmicas e revelar onde as teorias existentes precisam de ser aperfeiçoadas.