Desde que la Teoría del Big Bang fue postulada, los científicos se han esforzado intentando entender cómo fueron los primeros momentos tras la expansión del universo primitivo. Gracias a tecnologías como el Telescopio Espacial James Webb de la NASA, ya estamos encaminados en este resultado. Sin embargo, la inteligencia artificial también puede jugar un papel importante en el desarrollo de esta teoría.
Usando aprendizaje automático, los científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias, en España, han logrado crear una simulación del momento exacto en el que el universo se expandió por primera vez; dando nacimiento a un montón de energía que posteriormente se convertiría en las galaxias que conocemos hoy en día. Para este proyecto, usaron un algoritmo al que denominaron Hydo-BAM.
¿Pero por qué es tan importante? Entender los primeros microsegundos de la expansión del universo podría dar respuesta, por fin, a las millones de preguntas que científicos y astrónomos se han hecho. Así, podemos llegar a comprender cómo fueron los primeros momentos tras el Big Bang; y cómo esto llevó a la formación de galaxias en el vasto universo.
"La investigación también ha permitido reproducir con gran precisión los llamados 'bosques Lyman-alfa'. Estos 'universos virtuales' sirven de banco de pruebas para el estudio de la cosmología. Sin embargo, las simulaciones son muy costosas desde el punto de vista computacional, y las instalaciones informáticas actuales sólo nos permiten explorar pequeños volúmenes cósmicos."
Representante de la IAC
Cómo esta IA podría llevar a entender la Materia Oscura
Uno de las áreas que podrían obtener resultados importantes con el uso de este algoritmo es aquella que estudia la materia oscura. Sí, este elemento que no hemos logrado descifrar del todo, pero que parece estar intrínsecamente conectado al nacimiento de nuestro universo.
Por supuesto, una simple simulación no podría ser capaz de explicar la existencia y funcionamiento de la materia oscura. Sin embargo, sí que podría darnos una pista de su papel en la formación del universo tal y como lo conocemos hoy en día.
Los miembros del Instituto de Astrofísica de Canarias creen que esta simulación puede ayudar a determinar los elementos de las formaciones galácticas. Específicamente han hecho hincapié en los cúmulos de gas ionizado y los de gas hidrógeno neutro. Se ha demostrado que ambos elementos tienen una fuerte relación en la formación de nuevas galaxias; y con esta simulación pueden llegar a ser medidos con mayor facilidad.
El algoritmo no solo abre una puerta al pasado de nuestro universo, sino también al futuro del mismo. Aunque por sí solo no va a significar demasiados cambios en la materia, sí que puede convertirse en una poderosa herramienta sobre la que podrían apoyarse investigaciones futuras interesadas en estudiar el nacimiento de todo lo que conocemos.
"El avance llegó cuando comprendimos que las conexiones entre las cantidades de gas intergaláctico, la materia oscura y el hidrógeno neutro que intentábamos modelar están bien organizadas de forma jerárquica."
Francesco Sinigaglia, estudiante de doctordo en la Universidad de La Laguna y líder de la investigación
No es la única simulación
Pero el algoritmo Hydo-BAM no es la única simulación que existe sobre el nacimientos de nuestro Universo. Existe actualmente el Proyecto Thesan, desarrollado por el MIT, la Universidad de Harvard y el Instituto de Astrofísicos Max Planck. Con Thesan se puede simular el nacimiento cósmico, la reionización, las interacciones caóticas, y mucho más.
"La simulación de Thesan resuelve estas interacciones con mayor detalle y volumen que cualquier simulación anterior. Para ello, combina un modelo realista de formación de galaxias con un nuevo algoritmo que rastrea cómo la luz interactúa con el gas, junto con un modelo de polvo cósmico."
MIT
Con todas estas tecnologías, más el reciente lanzamiento de misiones especiales, probablemente estaremos en el umbral de un mayor descubrimiento y entendimiento del universo en el que vivimos. Incluso podríamos a llegar a entender la formación de vida, y con suerte encontrar civilizaciones como la nuestra en el amplio vacío espacial.
