Os astrónomos revelaram um dos maiores conjuntos de dados de simulação cosmológica alguma vez criados, oferecendo uma nova ferramenta expansiva para explorar como o Universo evoluiu ao longo de milhares de milhões de anos.
Produzido pelo projeto FLAMINGO — abreviatura de Full-hydro Large-scale Structure simulações com All-sky Mapping – o conjunto de dados contém mais de 2,5 petabytes de dados, uma quantidade que os pesquisadores dizem ser aproximadamente equivalente a meio milhão de filmes em HD. A enorme escala do lançamento reflete uma necessidade crescente na astronomia: combinar observações cada vez mais precisas com modelos teóricos igualmente sofisticados, de acordo com um comunicado da Escola Holandesa de Investigação em Astronomia (NOVA).
“Essas simulações nos permitem acompanhar o crescimento da estrutura cósmica em vastas regiões do espaço, ao mesmo tempo em que modelam a física complexa da formação de galáxias”, disse Joop Schaye, coautor do estudo da Universidade de Leiden, na Holanda, em a declaração. “Ao disponibilizar publicamente os dados, esperamos que investigadores de todo o mundo utilizem o FLAMINGO para testar novas ideias sobre como o Universo funciona.”
As simulações funcionam como “universos virtuais”, começando logo após o Big Bang e evoluindo no tempo. Eles rastreiam como pequenas flutuações na matéria gradualmente se transformaram em galáxias, aglomerados e na vasta teia cósmica que define a estrutura em grande escala do universo hoje. O que diferencia o FLAMINGO de muitos esforços anteriores é a sua capacidade de modelar não apenas a matéria escura – que constitui a maior parte da massa do Universo – mas também a matéria comum e os efeitos da energia escura numa estrutura única e autoconsistente, de acordo com o estudo.
Essa combinação permite aos cientistas estudar como interagem processos em escalas muito diferentes. A mesma simulação pode capturar a física turbulenta da formação de gás estrelas dentro das galáxias, ao mesmo tempo que mapeia a distribuição de aglomerados de galáxias ao longo de bilhões de anos-luz. Por sua vez, isso ajuda os pesquisadores a reproduzir com mais precisão o universo observável.
O enorme volume do conjunto de dados também o torna especialmente poderoso para estudar fenômenos raros. Enorme aglomerados de galáxiasquasares luminosos e outros objetos cósmicos incomuns são difíceis de capturar em simulações menores simplesmente porque ocorrem com pouca frequência. A escala do FLAMINGO aumenta as probabilidades de encontrar estes valores discrepantes, dando aos cientistas uma melhor compreensão de alguns dos ambientes mais extremos do Universo.
Além das descobertas individuais, uma das funções mais importantes do projeto será ajudar os astrônomos a interpretar os dados recebidos de observatórios de próxima geração. À medida que novas pesquisas mapeiam o céu com detalhes sem precedentes, os investigadores necessitarão de quadros teóricos robustos para comparar com as suas observações. Simulações como o FLAMINGO fornecem esse contexto, permitindo aos cientistas testar modelos concorrentes de matéria escura, energia escura e formação de galáxias.
A equipe fez o conjunto de dados disponível publicamenteabrindo-o para pesquisadores de todo o mundo. Essa acessibilidade é fundamental à medida que a astronomia se torna cada vez mais orientada por dados, com colaborações que muitas vezes abrangem continentes e dependem de recursos computacionais partilhados.
“O acesso aberto a conjuntos de dados desta escala pode acelerar significativamente o progresso científico”, disse Matthieu Schaller, coautor do estudo da Universidade de Leiden, no comunicado. “Nosso objetivo é fornecer um recurso que irá apoiar uma ampla gama de pesquisas astrofísicas.”
Em última análise, FLAMINGO representa uma mudança na forma como os cientistas estudam o cosmos. Em vez de confiar apenas em observações, os investigadores podem agora fazer experiências em universos virtuais detalhados – ajustando suposições físicas, testando previsões e descobrindo padrões que de outra forma poderiam permanecer ocultos.
O lançamento dos dados das simulações FLAMINGO foi submetido à Astronomy & Computing em 28 de abril e está disponível no servidor de pré-impressão arXiv.
