Estructura a gran escala del universo resultante de una simulación por supercomputadora de la evolución del universo. Crédito:Habib et al./Argonne National Lab
Si solo tiene en cuenta el asunto, podemos ver, nuestra galaxia entera no debería existir. La atracción gravitacional combinada de cada luna conocida, planeta, y la estrella no debería haber sido lo suficientemente fuerte como para producir un sistema tan denso y complejo como la Vía Láctea.
Entonces, ¿qué lo mantuvo todo junto?
Los científicos creen que hay una gran cantidad de materia adicional en el universo que no podemos observar directamente, la llamada "materia oscura". Si bien no se sabe de qué está hecha la materia oscura, sus efectos sobre la luz y la gravedad son evidentes en la estructura misma de nuestra galaxia. Esta, combinado con la aún más misteriosa "energía oscura" que se cree que está acelerando la expansión del universo, podría representar hasta el 96 por ciento de todo el cosmos.
En un ambicioso esfuerzo dirigido por el Laboratorio Nacional Argonne, Los investigadores del Instituto de Biocomplejidad de Virginia Tech ahora están intentando estimar las características clave del universo, incluyendo sus distribuciones relativas de materia oscura y energía oscura. El Departamento de Energía de EE. UU. Ha aprobado casi $ 1 millón en fondos para el equipo de investigación, que tiene la tarea de aprovechar las simulaciones por computadora a gran escala y desarrollar nuevos métodos estadísticos para ayudarnos a comprender mejor estas fuerzas fundamentales.
Para capturar el impacto de la materia oscura y la energía oscura en las observaciones científicas actuales y futuras, El equipo de investigación planea aprovechar algunas de las poderosas tecnologías de predicción que ha empleado el Instituto de Biocomplejidad para pronosticar la propagación mundial de enfermedades como el Zika y el Ébola. Usando datos de observación de fuentes como Dark Energy Survey, los científicos intentarán comprender mejor cómo estos elementos "oscuros" han influido en la evolución del universo.
"Suena algo increíble, pero hemos hecho cosas similares en el pasado combinando métodos estadísticos con simulaciones de supercomputadoras, mirando epidemias, "dijo Dave Higdon, profesor del Laboratorio de Analítica Social y de Decisiones del Biocomplexity Institute y miembro del cuerpo docente del Departamento de Estadística, parte de la Facultad de Ciencias de Virginia Tech.
"Utilizando métodos estadísticos para combinar los datos de entrada sobre la población, patrones de movimiento, y el terreno circundante con simulaciones detalladas puede pronosticar cómo las condiciones de salud en un área evolucionarán de manera bastante confiable; será una prueba interesante para ver qué tan bien funcionan estos mismos principios en una escala cósmica ".
Si este esfuerzo tiene éxito, Los resultados beneficiarán a los próximos estudios cosmológicos y pueden arrojar luz sobre una serie de misterios relacionados con la composición y evolución de la materia oscura y la energía oscura. Y lo que es más, mediante la ingeniería inversa de la evolución de estos elementos, podrían proporcionar información única sobre más de 14 mil millones de años de historia cósmica.