Desde que se aceptó la teoría del Big Bang, los científicos se han esforzado por comprender cómo fueron los primeros momentos después de que el universo primitivo se expandiera. Gracias a tecnologías como el telescopio espacial James Webb de la NASA, se está yendo por buen camino para lograrlo. Sin embargo, la inteligencia artificial también podría jugar un papel importante en el desarrollo de esta teoría.

Utilizando el aprendizaje automático, los científicos del Instituto de Astrofísica de Canarias en España intentaron crear una simulación precisa de cuándo se expandió el universo por primera vez; produjo gran parte de la energía que luego se convertiría en las galaxias que se conocen hoy. Para este proyecto, utilizaron un algoritmo llamado HydroBAM.

Pero, ¿por qué es tan importante? Comprender los primeros microsegundos de la expansión del universo podría eventualmente responder a los millones de preguntas que se hacen los científicos y astrónomos. Entonces se podría entender cómo fueron los primeros momentos después del Big Bang; y cómo condujo 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”, menciona el representante del Instituto de Astrofísica de Canarias.

Una de las áreas donde se pueden obtener resultados importantes utilizando este algoritmo es la de los algoritmos de investigación de materia oscura. Sí, este elemento que no se ha podido descifrar del todo, pero parece estar intrínsecamente involucrado en el nacimiento del universo.

Por supuesto, una simple simulación no será suficiente para explicar la existencia y el comportamiento de la materia oscura. Sin embargo, puede dar pistas sobre su papel en la formación del universo tal como se conoce a día de hoy.

“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”, mencionó en el comunicado oficial Francesco Sinigaglia, estudiante de doctorado en la Universidad de La Laguna y líder de la investigación.

Miembros del Instituto de Astrofísica de Canarias creen que esta simulación podría ayudar a identificar elementos de formación de galaxias. Se centraron específicamente en grupos de gas ionizado y grupos de gas de hidrógeno neutro.

Se ha demostrado que los dos factores están estrechamente relacionados en la formación de nuevas galaxias; y con esta simulación se pueden medir más fácilmente.

El algoritmo no solo abre la puerta al pasado del universo, sino también a su futuro. Aunque por sí solo no significa que haya demasiado cambio en el problema, puede convertirse en una poderosa herramienta para aprovechar futuras investigaciones interesadas en estudiar el nacimiento de todo lo que se sabe.

Pero el algoritmo HydoBAM no es la única simulación del nacimiento de nuestro Universo. Ahora existe el proyecto Thesan, desarrollado por el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), la Universidad de Harvard y el Instituto Max Planck de Astrofísica.

Con Thesan, se puede simular el nacimiento del universo, la reionización, las interacciones caóticas y 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”, explicaron en el comunicado oficial del MIT.

Con toda esta tecnología, más el reciente lanzamiento de misiones especiales, es posible que los astrónomos y científicos estén a punto de descubrir y comprender más sobre el universo en el que todos viven. Incluso se puede comprender la formación de la vida y esperar encontrar civilizaciones como la de La Tierra en la vasta extensión del espacio.

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