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Divulgar es tener conciencia de una altísima misión: poner al alcance de la mayoría el patrimonio científico de la minoría. Manuel Calvo Hernando Another Day in the Lab

8/5/20 - DJ:

Premian a los creadores de simulaciones cósmicas

T.E.L: 3 min.

Volker Springel y Lars Hernquist recibieron el prestigioso Premio Gruber de Cosmología 2020.



El premio de este año de la Fundación Gruber se anunció el 6 de mayo. El galardón fue para Volker Springel, del Instituto de astrofísica Max Planck y Lars Hernquist, del Centro de astrofísica de Harvard, en reconocimiento por su trabajo en simulaciones cosmológicas, un método que pone a prueba teorías e inspira nuevas investigaciones sobre formación de estructuras en diversas escalas, desde estrellas a galaxias y cúmulos. Más aún, los algoritmos numéricos y códigos que desarrollaron han sido usados por muchos otros investigadores para avanzar en su campo. Los científicos compartirán el premio económico de USD 500 mil y cada uno también recibirá un pin de oro en una ceremonia a realizarse próximamente.

Hernquist fue un pionero en simulaciones cosmológicas cuando se unió al campo a fines de 1980 y desde entonces ha sido una figura de influencia. Springel, quien ingresó a este campo de investigación en 1998 y trabajó con Hernquist en los años 2000, ha escrito y aplicado muchos de los códigos más usados en la investigación cosmológica. Según uno de ellos comentó, han sido "una de las colaboraciones más productivas en cosmología".

Las simulaciones cosmológicas empiezan con la fuente tradicional de datos astronómicos: las observaciones. Luego, a través de una combinación de teoría y física conocida, las simulaciones recrean los procesos que podrían llevar a las estructuras actuales. Al comparar las propiedades del universo simulado con las observaciones, se puede validar el modelo cosmológico usado. Esta herramienta ha permitido a Hernquist y Springel, en forma individual y en colaboración, mostrar que la información del CMB (Radiación de fondo de microondas) y los espectros de cuásares son predictores confiables de las actuales estructuras. También han usado simulaciones para probar teorías sobre materia oscura fría y energía oscura y cómo -junto con la materia bariónica- dan lugar a las galaxias conocidas.

Además de sus propios descubrimientos, ambos investigadores han provisto de los medios para otros científicos de transformar la cosmología. Por ejemplo, Hernquist, Springel y sus colaboradores han enfatizado la necesidad de incorporar feedback (retroalimentación de material) a las simulaciones. En 2005, junto a Tiziana Di Matteo, demostraron que la retroalimentación de agujeros negros determina la relación de crecimiento entre agujeros supermasivos y sus galaxias huéspedes.

Ambos escribieron varios códigos muy usados en la actualidad. Hernquist junto a Neal Katz crearon TreeSPH. Springel escribió dos códigos: en 2001 con Naoki Yoshida y Simon White introdujeron GADGET, usado en la Simulación Millennium. Además lideró la creación de AREPO, usado luego para la creación de Illustris, una simulación de distribución de galaxias, en 2014.

La Fundación Gruber se asoció a la IAU en 2000 para que sea la Unión Astronómica Internacional quien nomine y seleccione a los candidatos para el premio. En aquel año, el ganador del premio fueron Allan Sandage y James Peebles. Luego recibieron el premio otros destacados astrofísicos, entre ellos, Martin Rees, Vera Rubin, Alan Guth, John Mather, Saul Perlmutter, Carlos Frenk, R. Brent Tully y Sandra Faber.

Adicionalmente, la Fundación Gruber, fundada por Peter y Patricia Gruber, premia el avance científico en genética y neurociencia, así como un reconocimiento a los jóvenes científicos, y tiene un programa por los derechos de las mujeres.

LA MEDALLA
El diseño de la medalla intenta simbolizar aquello que se quiere premiar: descubrimientos paradigmáticos (E=mc2); la exploración del espacio (cohete); los frutos de la exploración (Galaxia Andrómeda, la primera galaxia identificada y fotografiada) y las imágenes de una pareja incluidas en la nave Pioneer 10, como símbolo de paz.

En la siguiente foto se ve en detalle la medalla y el pin para los ganadores del año pasado.


Cabe reflexionar que el premio implica que la computación es a la astronomía lo que antaño fue la fotografía analógica y mucho más. Los astrónomos actuales deben saber no solo de física y matemáticas, sino también inglés (para leer y escribir trabajos de ciencia) y computación, para usar códigos ajenos, modificarlos o crear los propios. Las simulaciones son una herramienta más del arsenal informático, muy potente para modelar el universo a gran escala, lo que permite "experimentar y manipular" lo que de otra manera sería imposible.

Apuesto a que Newton, Leibniz y Descartes estarían fascinados con la aplicación informática en simulaciones cosmológicas del cálculo y la geometría analítica. El francés diría: "No lo soñé".

Fuentes y enlaces relacionados
Fundación Gruber en Yale
https://gruber.yale.edu/cosmology

Recipients of 2020 Gruber Cosmology Prize Announced
https://www.iau.org/news/pressreleases/detail/iau2003/?lang

Sobre las imágenes
Imágenes IAU-Fundación Gruber.
Lars Hernquist Photo Credit: Dr. Anna N. Zytkow

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