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O Projeto Hydrangea – Simulação de Alta Resolução de Aglomerados de Galáxias – Space Today TV Ep.561

por em 5 05America/Sao_Paulo janeiro 05America/Sao_Paulo 2017 em Ciência | Nenhum comentário

Os aglomerados de galáxias são uma das maiores estruturas conhecidas do universo.

Esses aglomerados são constituídos por algumas milhares de galáxias associadas, unidas pela gravidade e mergulhadas num gás difuso quente e numa grande quantidade de matéria escura invisível.

As observações mostram que esse ambiente extremo do universo influência as propriedades das galáxias pertencentes aos aglomerados.

Enquanto que galáxias isoladas normalmente possuem discos com formação de estrelas, onde estrelas jovens e massivas brilham intensamente na cor azul, as galáxias dos aglomerados são na sua maioria amarelas e vermelhas, indicando que a formação das estrelas parou a alguns bilhões de anos atrás.

Essas galáxias dos aglomerados apresentam uma morfologia mais elíptica.

Apesar de conhecer bem algumas propriedades dos aglomerados, das galáxias nos aglomerados, muitos detalhes dos processos e muitas diferenças entre as galáxias dos aglomerados e das galáxias isoladas não são conhecidas profundamente, e conhecer isso é de fundamental importância para a astrofísica em geral.

Mas como estudar esses aglomerados, e as suas galáxias, como entender como elas mudam e como esses processos agem, tendo em vista que são processos que levam milhões a bilhões de anos para acontecer?

É praticamente impossível estudar esses objetos de forma observacional. Então, os astrônomos, os astrofísicos estudam essas estruturas do universo de grande escala usando simulações computacionais.

Simular algo é tentar de alguma forma imitar a realidade. Ou seja, quanto mais parâmetros, mais condições de contorno nós soubermos e quanto mais complexa for a simulação, mais perto da realidade estaremos chegando.

Para tentar corrigir isso e gerar simulações mais realísticas surgiu então o proejto HYDRANGEA, que realizou um grande conjunto de 24 simulações de massivos aglomerados de galáxias.

O projeto tem esse nome em homenagem a uma flor, a Hydrangea, que muda de cor entre o azul e o vermelho dependendo do ambiente onde está localizada, uma analogia ao que acontece com as galáxias dependendo se estão localizadas nos aglomerados ou isoladas.

O esforço computacional desse projeto foi de 40 milhões de horas de CPU, o que correspondeu a um tempo de simulação de mais de 4500 anos se tudo fosse rodado de forma serial.

As simulações foram rodadas em mais de 10 mil CPUs de forma simultânea.

No total, a simulação do projeto HYDRANGEA contém mais de 20 mil galáxias, e a representação parece mais realista do que o projeto anterior. As galáxias estão na média, mais massivas na vizinhança dos aglomerados do que aquelas formadas em regiões de densidade menor, isso devido aos halos de matéria escura.

Isso tem uma implicação importante, pois os astrônomos costumam comparar galáxias relativamente semelhantes, sem levar em consideração o ambiente onde elas se formaram, mas essa simulação mostrou que o ambiente tem um papel fundamental em como as galáxias evoluem, e isso deve sim ser levado em consideração.

Obviamente que não foram feitas ainda todas as análises nos resultados dessa simulação, isso deve levar anos, até que os astrônomos possam entender completamente tudo que foi gerado, mas os resultados preliminares mostram que essa simulação, certamente representará uma grande melhoria no nosso entendimento sobre como as estruturas que nós observamos no universo se formaram e evoluíram nesses últimos 13.7 bilhões de anos.

Fonte:

https://www.mpa-garching.mpg.de/399296/hl201701