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Só existe uma maneira de podermos entender como o universo evolui com o passar dos tempos.

E essa maneira é através das simulações computacionais.

Eu sei que os conspiracionistas viram a cara para isso, mas é porque eles nem tentam entender o poder que as simulações têm.

O problema das simulações hoje é o limite computacional, para você rodar simulações que reproduzam de forma adequada o que você precisa estudar é necessário um grande poderio computacional.

Mas os astrônomos e os programadores trabalharam nisso e conseguiram rodar uma simulação para o universo que é hoje considerada a melhor reprodução existente.

Ela se chama TNG50, e ela chega num nível onde é possível estudar galáxias de forma individuais, o que era impossível até então.

Em um cubo com 230 milhões de anos-luz de diâmetro, a simulação TNG50 pode discernir fenômenos que ocorrem em uma escala milhões de vezes menor.

Com isso é possível traçar a evolução de milhares de galáxias.

Um pouco de número dessa simulação para vocês.

São 20 bilhões de partículas simuladas, representando a matéria escura, as estrelas, gás, campos magnéticos e buracos negros supermassivos.

A simulação rodou em 16000 núcleos no supercomputador de Hazel Hen em Stuttgart, durante um ano.

O que seria o equivalente a 15 mil anos em um único processador.

Vou mostrar para vocês a simulação TNG50 agora.

Essa simulação mostra a formação de uma galáxia espiral como a Via Láctea.

Além disso, essa simulação funciona como uma máquina do tempo, os pesquisadores podem ver como galáxias com discos em rotação bem ordenados surgem de nuvens de gás turbulentas e caóticas.

À medida que o gás se acalma, estrelas recém-nascidas se concentram em órbitas cada vez mais circulares.

E as coisas vão tomando uma ordem.

A simulação também mostra outro fenômeno interessante, o fluxo gasoso galáctico, que no início também são caóticos, mas depois se concentram ao longo de uma trajetória de menor resistência.

A simulação mostra também que com o decorrer do tempo, o fluxo de gás das galáxias toma a forma de dois cones, emergindo em direções opostas.

Esses fluxos de material reduzem de velocidade enquanto tentam deixar a força gravitacional da galáxia e o seu halo de matéria escura e podem eventualmente cair de volta na galáxia formando um chafariz de gás reciclável.

Nesse processo o gás do centro da galáxia é redistribuído para a periferia da galáxia, acelerando a sua transformação em um disco fino.

Um processo muito interessante ocorre aqui, à medida que a estrutura da galáxia molda os chafariz de gás, a queda desse material de volta molda a estrutura da própria galáxia.

Toda essa interpretação só é possível de ser feita graças à simulação TNG50.

Essa simulação mostra como o poderio computacional e como o desenvolvimento de códigos extremamente complexos pode auxiliar e muito a astronomia.

São simulações como essa que permitem que os astrônomos possam estudar a evolução do universo, como um todo e a formação e a evolução de elementos individuais como galáxias, buracos negros entre outras.

Fontes:

https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/galactic-fountains-and-carousels-order-emerging-chaos

https://academic.oup.com/mnras/article/490/3/3234/5556547

https://academic.oup.com/mnras/article/490/3/3196/5566345

#TNG50 #NUMERICALSIMULATION #SPACETODAY

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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