Simular a Via Láctea em detalhe nunca foi tão próximo da realidade. Pesquisadores desenvolveram uma simulação revolucionária que representa mais de 100 bilhões de estrelas, cobrindo dez mil anos de evolução galáctica. O modelo é 100 vezes mais detalhado que os anteriores e foi produzido em uma fração do tempo esperado.
Essa inovação integra inteligência artificial (IA) a simulações físicas avançadas, permitindo que fenômenos em pequena e grande escala sejam analisados simultaneamente. Com isso, a galáxia é reconstruída estrela por estrela, oferecendo insights sem precedentes sobre formação estelar, explosões de supernova e distribuição de elementos químicos. Destaques do avanço científico:
- Resolução de estrelas individuais em toda a galáxia;
- Evolução de um milhão de anos simulada em apenas três horas;
- Modelagem precisa de explosões de supernova e expansão de gás;
- Validação com supercomputadores de última geração, incluindo Fugaku e Miyabi;
- Potencial para simulações complexas em climatologia e oceanografia.
Complexidade histórica da modelagem galáctica
Modelar a Via Láctea exige cálculos detalhados de gravidade, dinâmica de fluidos e fusão estelar, além de integrar escalas de tempo e espaço muito diferentes. Até hoje, simulações avançadas representavam a galáxia apenas como aglomerados de estrelas equivalentes a centenas de sóis, limitando a precisão em fenômenos de pequena escala.
Sem técnicas inovadoras, um bilhão de anos de evolução galáctica levaria mais de 36 anos de processamento, tornando impossível estudar a galáxia com nível de detalhe individual.
A inovação da inteligência artificial no estudo de supernovas
A equipe utilizou um modelo substituto de aprendizado profundo para prever a evolução de gases após explosões de supernova, dispensando cálculos tradicionais extremamente lentos. Essa abordagem permite que a dinâmica global da galáxia e os fenômenos locais sejam simulados em conjunto.
O resultado: simular um bilhão de anos de evolução leva apenas 115 dias, em vez de décadas, abrindo novas possibilidades para pesquisas em astrofísica e outros campos multiescala.
A técnica não se limita à galáxia. Pode ser aplicada a outros sistemas complexos, conectando processos de grande e pequena escala:
- Climatologia: previsão de padrões climáticos e extremos;
- Oceanografia: análise de correntes e interações marinhas detalhadas;
- Ciências planetárias: estudo de formação e evolução de sistemas estelares.
Essa simulação prova que a IA pode ir além da identificação de padrões, tornando-se uma ferramenta para descoberta científica em escala massiva.
