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| Utilizando un superordenador, los investigadores crearon una simulación de alta resolución. Crédito: Universidad de Lund |
Un equipo de investigación de la Universidad de Lund (Suecia) ha conseguido, mediante una simulación por superordenador, seguir el desarrollo de una galaxia a lo largo de 13.800 millones de años. El estudio muestra cómo, debido a las colisiones frontales interestelares, las galaxias jóvenes y caóticas maduran con el tiempo hasta convertirse en galaxias espirales como la Vía Láctea.
Poco después del Big Bang, hace 13.800 millones de años, el universo era un lugar revuelto. Las galaxias chocaban constantemente. Las estrellas se formaban a un ritmo enorme dentro de gigantescas nubes de gas. Sin embargo, tras unos cuantos miles de millones de años de caos intergaláctico, las rebeldes galaxias embrionarias se volvieron más estables y con el tiempo maduraron hasta convertirse en galaxias espirales bien ordenadas. El curso exacto de esta evolución ha sido durante mucho tiempo un misterio para los astrónomos del mundo. Sin embargo, en un nuevo estudio publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los investigadores han podido aportar algo de claridad al respecto.
"Utilizando un superordenador, hemos creado una simulación de alta resolución que proporciona una imagen detallada del desarrollo de una galaxia desde el Big Bang, y de cómo las jóvenes galaxias caóticas hacen la transición a espirales bien ordenadas", afirma Oscar Agertz, investigador de astronomía de la Universidad de Lund.
En el estudio, los astrónomos, dirigidos por Oscar Agertz y Florent Renaud, utilizan las estrellas de la Vía Láctea como punto de partida. Las estrellas actúan como cápsulas del tiempo que divulgan secretos sobre épocas lejanas y el entorno en el que se formaron. Sus posiciones, velocidades y cantidades de diversos elementos químicos pueden, por tanto, con la ayuda de simulaciones informáticas, ayudarnos a entender cómo se formó nuestra propia galaxia.
"Hemos descubierto que cuando dos grandes galaxias colisionan, puede crearse un nuevo disco alrededor de la antigua debido a los enormes flujos de entrada de gas formador de estrellas. Nuestra simulación muestra que los discos viejo y nuevo se fusionaron lentamente durante un periodo de varios miles de millones de años. Esto es algo que no sólo dio lugar a una galaxia espiral estable, sino también a poblaciones de estrellas similares a las de la Vía Láctea", afirma Florent Renaud, investigador de astronomía de la Universidad de Lund.
Los nuevos hallazgos ayudarán a los astrónomos a interpretar los mapas actuales y futuros de la Vía Láctea. El estudio apunta a una nueva dirección de investigación en la que el foco principal será la interacción entre las grandes colisiones de galaxias y cómo se forman los discos de las galaxias espirales. El equipo de investigación de Lund ya ha iniciado nuevas simulaciones por superordenador en colaboración con la infraestructura de investigación PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe).
"Con el estudio actual y nuestras nuevas simulaciones por ordenador generaremos mucha información que nos permitirá comprender mejor la fascinante vida de la Vía Láctea desde el principio del universo", concluye Oscar Agertz.
Fuentes, créditos y referencias:
Oscar Agertz et al, VINTERGATAN – I. The origins of chemically, kinematically, and structurally distinct discs in a simulated Milky Way-mass galaxy, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (2021). DOI: 10.1093/mnras/stab322