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| Representación artística de la Vía Láctea. Crédito: NASA / JPL-Caltech |
Un grupo internacional de científicos logró algo que hace unos años habría sonado a ciencia ficción: recrear la Vía Láctea estrella por estrella, más de cien mil millones de ellas, siguiendo su evolución a lo largo de diez mil años en un solo modelo. El resultado no solo impresiona por su escala, sino por lo que puede significar para la exploración del cosmos.
El proyecto combina inteligencia artificial con simulaciones numéricas avanzadas, una dupla que permitió representar cien veces más estrellas que cualquier simulación anterior y hacerlo cien veces más rápido. Este avance viene liderado por Keiya Hirashima, del RIKEN Center for Interdisciplinary Theoretical and Mathematical Sciences en Japón, junto a colegas de la Universidad de Tokio y la Universitat de Barcelona.
Hasta ahora, modelar una galaxia completa con resolución estelar real era prácticamente imposible. Las mejores simulaciones disponibles funcionaban con límites de masa que reducían cada “estrella” a algo equivalente a un cúmulo de cien soles. Eso dejaba fuera explosiones de supernova individuales, procesos químicos finos y comportamientos locales que, en conjunto, construyen una galaxia como la nuestra.
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| Instantáneas frontales (izquierda) y laterales (derecha) de un disco galáctico de gas. Estas instantáneas de la distribución del gas tras una explosión de supernova fueron generadas por el modelo sustituto de aprendizaje profundo. Crédito: RIKEN |
El nuevo trabajo derriba esas limitaciones. El modelo integra fenómenos que operan en escalas de tiempo completamente diferentes: síntesis de elementos, explosiones de supernova, dinámica de fluidos y gravedad. La clave fue entrenar un modelo de aprendizaje profundo con simulaciones detalladas de supernovas para que aprendiera cómo se comporta el gas durante los cien mil años posteriores a una explosión. Con esa información, puede acelerar dramáticamente los cálculos sin perder precisión física.
El equipo comparó los resultados con simulaciones de supercomputadoras como Fugaku y el sistema Miyabi de la Universidad de Tokio, confirmando que el nuevo método mantiene la fidelidad necesaria para estudios astrofísicos reales. De hecho, los investigadores creen que esta técnica puede trasladarse a otras áreas, desde la formación de estrellas y galaxias hasta el estudio del clima terrestre.
Para entender la magnitud del logro, vale una referencia: un modelo convencional necesitaría 315 horas para simular apenas un millón de años de evolución galáctica. Simular mil millones de años tomaría más de 36 años de cálculo ininterrumpido. Con el nuevo enfoque, ese mismo período se simula en solo 115 días
Fuentes, créditos y referencias:
Keiya Hirashima et al, The First Star-by-star N-body/Hydrodynamics Simulation of Our Galaxy Coupling with a Surrogate Model, Proceedings of the International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis (2025). DOI: 10.1145/3712285.3759866
