Un equipo de investigación en el Argonne National Laboratory liderado por el físico y científico computacional Salman Habib Ph.D., ha creado un nuevo modelo de simulación por computadora del Universo en formación y seguimiento de billones de partículas de masa interactuando y formando estructuras complejas, en un universo en expansión, casi cuatro veces mayor que simulaciones comparables, con la ayuda de supercomputadoras.
Este mapa estelar púrpura es nuestra mejor estimación de la forma del Universo hacia la mitad de su edad actual, según una nueva simulación de un equipo de investigación en el Laboratorio Nacional de Argonne.
El proyecto llamado Hardware / Hybrid Accelerated Cosmology Code (HACC), es un intento de utilizar las supercomputadoras para modelar los intrincados físicos de la masa en un universo en expansión. El proyecto hace el seguimiento de aproximadamente 1,1 billones de partículas a medida que se expanden y se cohesionan, en casi cuatro veces más grande que la escala de las simulaciones previas.
Lo que se espera es que mediante la comprensión de los patrones de la materia en el Universo, los cosmólogos puedan rastrear a la materia oscura, que según estimación de los expertos compone aproximadamente el 25 por ciento de nuestro Universo.
Con este fin, el proyecto necesitó la ayuda de algunas de las supercomputadoras más poderosas de la Tierra, aprovechando el tiempo de procesador de Titan en OCLF , Sequoia en Lawrence Livermore Lab y Mira en Argonne Labs . En Titan, la simulación utiliza más de 25 petaflops de poder de procesamiento máximo, una velocidad que sólo es capaz de manejar otra supercomputadora en el mundo, la Tianhe-2 ( Milky Way-2 ) de la NUDT en China .
Supercomputadoras: (Izquierda) Titan, Cray Inc., en Ridge National Laboratory - (medio) Sequoia, IBM, en Lawrence Livermore National Laboratory - (Derecha) Mira, IBM, en Argonne National Laboratory.
La arquitectura de la simulación también tuvo que ser extraordinariamente flexible para trabajar en las tres máquinas y como resultado el código ha sido nominado para un premio de computación de alto rendimiento.
Sin embargo los investigadores se han apresurado a decir que lo que ha ocurrido hasta ahora sigue siendo sólo un periodo de prueba, diseñado para poner a prueba las capacidades de la arquitectura. “Esperamos que a partir de enero, ejecutemos una combinación de simulaciones de tamaño medio en Titán, junto con uno o dos realmente grandes”, dijo Salman Habib, el líder del proyecto.
El resultado de todo este poder de cómputo es una imagen compleja de cómo se ha formado la estructura del Universo, haciendo seguimiento de billones de partículas a medida que interactuaban formando estructuras más complejas.
La simulación muestra aproximadamente el Universo hace 7.4 mil millones años después del Big Bang (o aproximadamente hace 6.4 mil millones años), imaginando el desarrollo de la así llamada “red cósmica”, que tiene en cuenta las ideas modernas de la energía oscura, la constante cosmológica, causante de la acelerada expansión del Universo. “A medida que evoluciona el tiempo, las perturbaciones iniciales se convierten en distribuciones masivas grumosas, las cuales están dominadas por la materia oscura”, dice Habib, “y de esto, las formas de materia ordinaria en las galaxias y las estrellas”.
Los filósofos, los amantes del cine y los relajados químicamente han sugerido con regularidad durante décadas, que nuestro Universo podría ser una simulación por computadora. En los últimos años los científicos han anunciado que puede ser posible, poniendo realmente a prueba esta teoría, mediante la búsqueda de límites arbitrarios en el Universo, que nosotros podemos también crear en simulaciones de universos en supercomputadoras, que ahora realmente podemos ver.
Video YouTube - Supercomputadora crea nueva simulación del Universo: http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=PZ5lk6IdLV0
Más información:
https://www.alcf.anl.gov/projects/computing-dark-universe
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