Simulaciones numéricas del Universo oscuro

La principal línea de pensamiento entre los astrónomos afirma que dos entidades misteriosas que no pueden observarse o medirse directamente conforman el Universo: la materia oscura y la energía oscura. Dado que únicamente se perciben sus efectos, resulta complicado validar las teorías actuales.

Uno de los métodos por los cuales se trata de verificar que se dispone de toda la información pertinente para la correcta interpretación de los datos cósmicos es crear modelos del Universo. El equipo del proyecto SIDUN (Simulating the dark Universe), financiado con fondos europeos, realizó simulaciones según diversos escenarios cósmicos.

Para reproducir fenómenos de la evolución del Universo, se creó una nueva versión del programa de simulaciones hidrodinámicas que trata el contenido del Universo como partículas de un fluido. Estas simulaciones cosmológicas se centran principalmente en escenarios competitivos de energía oscura en interacción y modelos modificados de gravitación.

Además, el equipo de SIDUN combinó simulaciones de los dos escenarios de la aceleración cósmica con ampliaciones del modelo estándar, con neutrinos masivos. Los modelos numéricos de la inflación cósmica empleados predecían un grado significativo de asimetría en la distribución de masas primordial.

Se espera que los datos obtenidos de estas simulaciones resuelvan algunas preguntas sin respuesta sobre la materia oscura, la energía oscura y la estructura general del Universo. En particular, se estima que la energía oscura es la responsable de la expansión acelerada que sufre el Universo.

Existen numerosas teorías sobre la energía oscura. Podría tratarse de una característica de la gravitación a gran escala aún sin descubrir o de una modificación inesperada de la relatividad general. La nueva generación de datos procedentes de simulaciones de alta resolución permite detectar efectos muy sutiles de la energía oscura.

Los resultados obtenidos en SIDUN se han incluido ya en el programa de simulaciones de la misión Euclid de la Agencia Espacial Europea (ESA) destinada a elaborar un mapa del Universo oscuro. Esto permitiría desechar posibles explicaciones mientras se aumenta la precisión de la teoría sobre el funcionamiento del Universo.