Ilustración de la transición de la densidad de la materia oscura (izquierda) a la del gas (derecha). / Illustris Collaboration

La red cósmica que han ido formando las galaxias del universo se ha simulado varias veces, pero hasta ahora no se habían podido reproducir las poblaciones mixtas de galaxias o el contenido de gas y metal del cosmos.

Un equipo internacional coordinado por el investigador Mark Vogelsberger del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, EE UU) lo ha conseguido y presenta los resultados esta semana en Nature. A través de un colorido vídeo se visualizan los cambios en la temperatura de los gases (azul para lo frío, verde para lo ‘templado’ y blanco para lo más caliente), así como su metalicidad.

La simulación comienza 12 millones de años después del Big Bang y recorre 13.000 millones años de evolución cósmica, hasta nuestros días. De esta forma, se sigue la evolución del universo reproduciendo algunas características, como la distribución de las galaxias y su composición, con una precisión inédita.

El modelo muestra  un mix de  galaxias espirales y elípticas con el contenido en hidrógeno y metálico que se ajusta a los datos observacionales. Esto representa un avance considerable, según sus promotores, en los modelos galácticos.

El equipo atribuye el éxito de su nueva simulación a los rápidos avances en la potencia de cálculo de los ordenadores –que no se podía conseguir hace unos años–, así como a la mejora de los algoritmos numéricos y desarrollo de modelos más fieles a la física.

Bariones y materia oscura

Estos factores han permitido a los científicos modelar simultáneamente la evolución de los distintos componentes de la formación de galaxias, incluyendo la de los bariones (la materia visible del universo, como neutrones y protones) y la desconocida materia oscura.

Según los autores, los efectos previstos de la materia bariónica en la distribución de la materia oscura podrían tener implicaciones relevantes en los futuros estudios de la evolución del universo.