Investigadores del MIT, Harvard e instituciones asociadas han presentado Lumina, una simulación de los primeros dos mil millones de años del universo. El MIT anunció el trabajo el 26 de octubre, junto con su publicación en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. El modelo permite comprobar cómo las primeras galaxias transformaron el gas de su entorno.
Según el artículo, Lumina sigue materia oscura, gas y radiación en un cubo de 500 megapársecs por lado, con coordenadas que tienen en cuenta la expansión cósmica. El Smithsonian describe un volumen más de 100 veces mayor que el de simulaciones anteriores comparables. Su relevancia está en combinar una región enorme con detalle suficiente para estudiar galaxias en formación.
El equipo ejecutó los cálculos en la supercomputadora Frontier del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, en Tennessee. Según el MIT, la simulación empieza unos 45 millones de años después del Big Bang. Sigue la acumulación de materia en estructuras y el recorrido de la radiación por el gas, vinculando la formación galáctica con cambios en el universo circundante.
Un aspecto central es la reionización, cuando la radiación retira electrones de átomos o iones. El estudio relaciona la del hidrógeno principalmente con las primeras estrellas y galaxias. La radiación energética de agujeros negros que absorben materia impulsa después la extracción del electrón restante del helio ya ionizado una vez. Modelar ambas etapas ayuda a examinar cómo cambia y se calienta el gas cósmico.
El Smithsonian señala que las observaciones telescópicas permitirán contrastar las predicciones. Son historias simuladas, en lugar de imágenes directas del universo antiguo. El artículo reconoce límites, como la ausencia de un modelo de la primera población estelar sin metales. Próximos trabajos explorarán flujos de gas y estructuras cósmicas para comprobar dónde coinciden cálculos y observaciones y dónde hacen falta ajustes.
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