Un equipo conformado principalmente por investigadores del Observatorio Astronómico de Córdoba desarrolló un test cosmológico que mide distintos parámetros mediante el análisis de la abundancia y el tamaño de los vacíos cósmicos (voids). El estudio de estas estructuras “desérticas” es fundamental para comprender la evolución del universo y pueden brindar datos para entender la materia oscura, cuya naturaleza sigue siendo un misterio. El código con los algoritmos quedó disponible en forma libre para toda la comunidad científica. [24.04.2023]

Los vacíos cósmicos o voids, como se los conoce en inglés, son áreas del universo que parecen estar prácticamente vacías, sin galaxias ni objetos celestes. Son las estructuras observacionales más grandes en términos astronómicos.

Se forman cuando la acción de gravedad va agrupando la materia y genera galaxias, grupos de galaxias, cúmulos de galaxias, filamentos y paredes cósmicas. Ese proceso, que lleva miles de millones de años, deja detrás de sí grandes extensiones de baja densidad: los voids.

Durante décadas estos vacíos han sido objeto de estudio. No solo revelan información valiosa sobre la estructura y evolución del universo, sino que pueden aportar datos sobre la distribución de la materia y, en particular, de la materia oscura, cuya naturaleza sigue siendo un misterio.

Un dato ayuda dimensionar el problema: del universo se conoce solo el 5%, que corresponde a la materia ordinaria resumida en la tabla periódica de los elementos. Se estima que el 70% es energía oscura y el 25% restante corresponde a la materia oscura.

Con el avance en el relevamiento moderno de galaxias, las mediciones son más precisas y el estudio de los voids se torna cada vez más factible. Eso los convierte en herramientas ideales para el estudio de la energía oscura.

En efecto, su distribución es un dato central para trazar la estructura a gran escala del universo y analizar cómo las galaxias y otros objetos celestes han evolucionado y se han desplazado a lo largo del tiempo.

En una publicación reciente, un equipo de investigación del Observatorio Astronómico de Córdoba (OAC) puso a disposición de la comunidad científica un software para realizar simulaciones cosmológicas que permiten medir forma y volumen de los vacíos cósmicos.

El trabajo se denomina Guess the cheese flavour by the size of its holes: A cosmological test using the abundance of Popcorn voids (Adivina el sabor del queso por el tamaño de sus agujeros: una prueba cosmológica usando la abundancia de huecos de palomitas de maíz).

Dante Paz, integrante del OAC y uno de sus autores explica el título: “En nuestro trabajo, evocamos la imagen de un queso con agujeros: uno puede observar un pedazo de queso gruyere o pategrás y lo saborea con los ojos. Nuestra intención fue desarrollar un test cosmológico que permitiera medir los valores de los parámetros cosmológicos mediante el estudio de la abundancia de vacíos, según su tamaño”.

Los test cosmológicos son herramientas utilizadas para medir y comprender la estructura y evolución del universo a gran escala. Las bases teóricas y prácticas de este tipo de pruebas ya se venían desarrollando en diversos grupos en el mundo, y fueron la base de la tesis doctoral de Carlos Correa en la Facultad de Matemática, Astronomía, Física y Computación de la Universidad Nacional de Córdoba (UNC).

El código con los algoritmos publicado permitirá a los y las científicas mejorar los parámetros de medición de los vacíos cósmicos para continuar comprendiendo el universo.

Supercomputadoras al servicio de la astronomía

El trabajo fue posible gracias a los equipos del el Centro de Cómputos de Alto Desempeño (CCAD) de la UNC.

El Observatorio Astronómico de Córdoba es uno de los miembros iniciales del CCAD, junto a la Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, Facultad de Ciencias Químicas, Facultad de Matemática, Astronomía y Física, la Secretaría de Ciencia y Tecnología, y la Prosecretaría de Informática, todas de la UNC.