Investigadores de la DGSCA y el IA desarrollaron modelos por computadora
Explica la UNAM turbulencias en los extremos de la Vía Láctea
La simulación permite entender cómo evolucionaron las diferentes galaxias: José Franco
En lo que representa un proceso “completamente innovador”, científicos de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) desarrollaron varios modelos numéricos bidimensionales y simulaciones en computadora para explicar las turbulencias que se producen en las orillas de las galaxias.
El proyecto, creado por integrantes de la Dirección General de Servicios de Cómputo Académico (DGSCA) y del Instituto de Astronomía (IA), reproduce una lluvia de nubes de gas que de manera constante golpean la parte externa del disco galáctico, con agitación y formación de vórtices o remolinos característicos en un medio turbulento como ese, para con ello entender cómo evolucionan las diferentes galaxias, explicó el director del AI, José Franco.
“Se ha especulado sobre cuántas nubosidades hay allá afuera, con las que puede interactuar. Los modelos de formación de estructura en el universo predicen un número gigantesco, aunque se cree que no son tantas”, indicó el investigador.
Explicó que una consecuencia “lógica y natural” de la presencia y relación es que dichos cuerpos galácticos les inyectan energía, lo que lo mantiene agitado al gas e inhibe la generación de estrellas en esas áreas a los extremos de las galaxias.
Aseguró que para que las turbulencias se mantengan por largos periodos debe existir algún elemento que agite el gas, o de lo contrario el movimiento decaería.
El investigador universitario refirió que, en contraste, en las zonas internas de las galaxias el gas se mueve de forma “caótica” porque hay muchas estrellas con vientos, radiación y algunas inclusive explotan, como las supernovas. Explicó que toda esa fuerza es inyectada en forma de radiación o movimientos mecánicos, ocasionando que se agite la galaxia.
Simulación numérica
Los investigadores que llevan a cabo dicho proyecto –además de Franco Javier Sánchez, del IA; y Alfredo Santillán, de la DGSCA–, consideraron que las nubes de gas extragalácticas que son atraídas por la fuerza gravitacional de la Vía Láctea, podrían estar golpeándola.
“Al llegar pegan y baten el gas tanto de zonas internas como externas, pero en las primeras esa energía podría no ser importante. Para las segundas en cambio, donde no hay soles recién formados, se convertiría en una fuente continua de agitación, de turbulencia”, indicó Franco.
En ese sentido, refirió que las simulaciones numéricas son modelos de computadora que reproducen la evolución de un evento como este, por lo que resultan una “herramienta poderosa” para explicar fenómenos que por su duración sería imposible registrar o con los cuales no se puede experimentar, como el choque entre dos galaxias.
Por su parte, Santillán explicó que la finalidad del proyecto es usar un código numérico para simular el disco de nuestra galaxia y las nubes que la golpean, experimento que arrojó resultados “halagadores porque, en efecto, ellas (las tecnologías) sí pueden generar esa turbulencia, esos movimientos caóticos para los cuales no habría explicación”.
Detalló que cuando durante el experimento se recrea la lluvia aleatoria de nubes de diversos tamaños y a diferentes ritmos se observa cómo se forman remolinos por la agitación del gas; por ello, en unos cuantos segundos es posible encontrar millones de años de evolución; lo que resultaría imposible de hacer de otro modo.
El investigador de la DGSCA adujo que la simulación es resultado de millones de operaciones matemáticas por segundo que se lograron gracias a las computadoras del IA y de la súper computadora KanBAlam.
Agregó que estas máquinas realizan cálculos para diferentes tiempos, para varios lugares y diversos puntos, por lo que se necesita una gran capacidad de cómputo, cuyas mejoras son espectaculares y lo que se hizo en un mes de supercómputo hubiera tomado años o simplemente hubiera sido imposible.