Publican el modelo más avanzado del Universo

Basado en las leyes básicas de la física, muestra cómo evolucionó nuestro cosmos desde el Big Bang. El proyecto incluye algunos de los procesos físicos que juegan un papel crucial en esta evolución.

Una porción de 1,200 millones de años luz en donde se muestra la estructura cósmica de la simulación más grande del proyecto IllustrisTNG. Las partes más iluminadas son relativas a la densidad de masa y los colores indican la temperatura del gas de la materia (bariónica) ordinaria.

Los primeros resultados del proyecto IllustrisTNG han sido publicados en tres artículos diferentes. Los hallazgos deberían ayudar a responder preguntas fundamentales en cosmología.

En sus puntos de intersección, la red cósmica de gas y materia oscura predicha por IllustrisTNG alberga galaxias bastante similares a la forma y el tamaño de las galaxias reales. Por primera vez, las simulaciones permiten calcular directamente el patrón detallado de agrupación de galaxias en el espacio.

«Es particularmente fascinante que podamos predecir con precisión la influencia de los agujeros negros supermasivos en la distribución de la materia a gran escala —explica Volker Springel, el autor principal de uno de los estudios —. Esto es crucial para interpretar de manera fiable las próximas mediciones cosmológicas».

La ineludible influencia de los agujeros negros

En otro estudio, Dylan Nelson pudo demostrar el importante impacto de los agujeros negros en las galaxias. Las galaxias formadoras de estrellas brillan intensamente hasta que un cambio evolutivo repentino finaliza la formación estelar, de modo que la galaxia queda dominada por viejas estrellas rojas que se unen en un cementerio lleno de galaxias «rojas y muertas».

«La única entidad física capaz de extinguir la formación de estrellas en nuestras grandes galaxias elípticas son los agujeros negros supermasivos en sus centros —añade Nelson—. Los flujos ultrarrápidos de estas trampas de gravedad alcanzan velocidades de hasta el 10 % de la velocidad de la luz y afectan a los sistemas estelares gigantes que son miles de millones de veces más grandes que el agujero negro en comparación».

Para el proyecto, IllustrisTNG utilizó más de 24.000 procesadores durante más de dos meses para seguir la formación de millones de galaxias en una región representativa del universo con casi mil millones de años luz de lado.

La influencia de los agujeros negros en la gravedad de una galaxia, condiciona su configuración.

«Como resultado de este análisis —concluye en un comunicado el investigador del Instituto Astrofísico de Canarias, Tomás Ruiz Lara, uno de los autores del último artículo—, podemos explorar las diferentes historias de formación estelar en galaxias con agujeros negros de diferentes masas. Nuestros hallazgos sugieren claramente que, en efecto, los agujeros negros centrales supermasivos pueden afectar la formación de estrellas a lo largo de la vida de la galaxia, y que este efecto depende de sus masas».