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Un equipo de científicos del Laboratorio Nacional Argonne ha alcanzado un hito histórico al completar la simulación más grande jamás realizada del universo. Utilizando la supercomputadora Frontier, los investigadores han modelado un volumen cósmico que supera los 31.000 millones de megapársecs cúbicos, un logro que redefine la forma de entender la evolución del cosmos.

Esta hazaña fue posible gracias al proyecto ExaSky, que empleó cerca de 9.000 nodos computacionales del superordenador Frontier, una máquina de clase exaescala capaz de realizar más de un quintillón de cálculos por segundo. Los investigadores combinaron datos de la interacción gravitatoria de la materia oscura con la dinámica de la materia atómica, incluyendo fenómenos como la formación de estrellas, agujeros negros y galaxias.

El software clave detrás de este avance es el Hardware/Hybrid Accelerated Cosmology Code (HACC), desarrollado y perfeccionado durante más de diez años. Este código ha sido optimizado para sistemas de computación de última generación, alcanzando un rendimiento 300 veces superior al de sus primeras versiones.

La simulación más avanzada hasta la fecha

Entre los resultados obtenidos, destaca la visualización de cúmulos de galaxias que reflejan temperaturas superiores a los 100 millones de Kelvin. Estos datos, combinados con la información sobre movimientos de partículas estelares, ofrecen un nivel de detalle sin precedentes en la simulación del universo. Este avance permitirá a los científicos realizar comparaciones directas con observaciones de telescopios como el Observatorio Rubin en Chile.

El proyecto ha sido posible gracias a la financiación del Departamento de Energía de Estados Unidos, que respalda investigaciones en computación avanzada. Además, las supercomputadoras Perlmutter y Aurora complementaron este trabajo al realizar análisis preliminares que facilitaron el desarrollo de las simulaciones definitivas en Frontier.

La inclusión de procesos físicos complejos y la escala masiva de esta simulación convierten a Frontier en una herramienta fundamental para el futuro de la astrofísica. Según el astrofísico Bronson Messer, «no es solo el tamaño del dominio físico lo que resulta impresionante, sino también la capacidad de incluir fenómenos dinámicos que antes no podían modelarse con precisión«.