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Um grupo de físicos e cientistas computacionais do Laboratório Nacional Argonne, pertencente ao Departamento de Energia dos Estados Unidos, fez uma das maiores simulações cosmológicas realizadas até hoje. Um artigo sobre o processo foi publicado nesta quarta-feira (27) no periódico Astrophysical Journal Supplement Series.

Chamada de Última Jornada (do inglês Last Journey), a simulação foi executada pelo supercomputador Mira. A máquina foi inaugurada pela mesma equipe de cientistas em 2013, na simulação cosmológica Outer Rim. De lá para cá, o Mira foi usado em outros estudos e a Última Jornada marca sua última atividade antes do desligamento definitivo.

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Origem da matéria escura

O estudo reúne dados que podem ajudar na elaboração de mapas espaciais e em experimentos cosmológicos de grande escala. Um dos principais objetivos do projeto é entender como a gravidade produz substâncias ainda misteriosas para a ciência, como a matéria escura, por exemplo.

A origem da matéria escura é motivo de especulações no meio científico. Isso porque ela é uma substância que não interage com matérias comuns e tem função primordial no sistema gravitacional das galáxias.

A Última Jornada acompanha a distribuição de matéria no universo ao longo do tempo. Por isso, permitirá entender como a matéria escura se amontoa em estruturas de larga escala denominadas auréolas (ou halos, em inglês). É nesses sistemas que as galáxias nascem e se desenvolvem.

Na simulação, os cientistas identificam onde as partículas de matéria estão em determinado ponto no tempo. Assim, é possível apontar a estrutura formada e armazenar uma quantidade relevante de dados que contribuirão com pesquisas e experimentos futuros.

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Os dados acumulados na Última Jornada serão utilizados como material para diversos experimentos científicos. Entre eles estão o Legacy Survey of Space and Time, organizado pelo Rubin Observatory, no Chile, o Dark Energy Spectroscopic Instrument e duas missões da Nasa, a Roman Space Telescope e a SPHEREx.

Katrin Heitmann, diretora da divisão High Energy Physics (HEP) da Argonne, diz que a equipe estudou um grande volume do universo. “Estávamos interessados em estruturas de grande escala, como regiões com milhares ou milhões de galáxias, mas também analisamos casos em escalas menores”, comenta.

Os seis meses necessários para as tarefas de simulação e análise da Última Jornada representaram desafios para o desenvolvimento de sotfware e o fluxo de trabalho. Para isso, a equipe adaptou parte do software utilizado na simulação Outer Rim de modo a tornar o uso do Mira mais eficiente. Os cientistas devem publicar novos artigos sobre o projeto nos próximos meses.

Fonte: Phys.Org