Simulação recria evolução da matéria no Universo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/06/2005

O Consórcio Virgo, um grupo de astrofísicos da Inglaterra, Alemanha, Japão, Canadá e Estados Unidos, anunciou a liberação dos primeiros resultados da maior e mais realística simulação já feita do crescimento da estrutura cósmica e da formação de galáxias e quasares.

Em um artigo publicado na revista Nature, os cientistas mostram como a comparação desses dados simulados com os dados de observações reais podem auxiliar no entendimento dos processos físicos nos quais se fundamentaram a formação das galáxias e dos buracos negros de verdade.

A "Simulação Millennium", como foi batizado o projeto, utilizou mais de 10 bilhões de partículas para rastrear a evolução da distribuição da matéria em uma região cúbica do Universo com dois bilhões de anos-luz de aresta. Ela manteve o principal supercomputador do Centro de Supercomputação da Sociedade Max Planck, na Alemanha, ocupado por mais de um mês.

Aplicando sofisticadas técnicas de modelagem a 25 Terabytes de dados, os cientistas da Simulação Millennium foram capazes de recriar a história evolucionária de aproximadamente 20 milhões de galáxias que ocupam esse volume enorme no espaço, além dos supermassivos buracos negros ocasionalmente vistos como quasares nos centros dessas galáxias.

A simulação tem dois objetivos principais: explorar a complexa física que deu origem às galáxias e aos buracos negros e verificar a plausibilidade de um novo paradigma para o entendimento da evolução cósmica.

O novo paradigma parte de observações feitas por telescópios sensíveis às microondas, que já são capazes de criar uma imagem do Universo quando ele tinha apenas 400.000 anos de idade. A única estrutura existente nesse momento seriam apenas fracas ondas num mar uniforme de matéria e radiação. Movimentadas pela força gravitacional, essas ondas teriam evoluido para a enorme e rica estrutura de corpos celestes que vemos hoje. É exatamente essa evolução que a Simulação Millennium quer recriar.

Os avanços recentes na cosmologia demonstram que cerca de 70 por cento de nosso Universo consiste de Energia Escura, um misterioso campo de força que faz com que a expansão do Universo se acelere. Cerca de um quarto dessa Energia Escura consiste de Matéria Escura Fria, um novo tipo de partícula elementar ainda não detectada diretamente na Terra. Somente cerca de 5 por cento é feito da matéria atômica ordinária com a qual somos familiares, sendo que a maioria desse nosso "mundo material" é feito de hidrogênio e hélio. Todos esses dados são tratados na Simulação Millennium.

A parte mais interessante e de maior alcance da Simulação Millennium ainda está por vir, de acordo com o professor Simon White, coordenador do projeto. "Nossos esforços observacionais estão nos fornecendo informação com precisão sem precedentes sobre as propriedades das galáxias, buracos negros e da estrutura em larga escala do nosso Universo. Nossa capacidade para prever as conseqüências de nossas teorias deve atingir um nível equivalente de precisão se nós quisermos utilizar efetivamente essas pesquisas para aprender sobre a origem e a natureza do nosso mundo. A Simulação Millennium é uma ferramenta única para isso. Nosso maior desafio agora é disponibilizar seu poderio para astrônomos do mundo inteiro, de forma que eles possam inserir seus próprios modelos de formação de galáxias e quasares, a fim de interpretar seus próprios dados observacionais."