Los astrónomos han creado la simulación más detallada jamás vista de la Vía Láctea, aprovechando la inteligencia artificial para mapear la evolución de nuestra galaxia con 100 mil millones de estrellas. Este avance reduce drásticamente el tiempo necesario para el modelado galáctico complejo, abriendo nuevas vías para comprender las estructuras más grandes del universo.
La necesidad de velocidad: por qué son importantes las simulaciones galácticas
Simular la evolución galáctica requiere una gran cantidad de cálculos. Los modelos anteriores de alta resolución, limitados a aproximadamente mil millones de estrellas, tardaron décadas en modelar sólo una fracción de la historia de la Vía Láctea. Esta limitación obstaculizó la capacidad de estudiar procesos galácticos a largo plazo, como la formación de estrellas y la distribución de elementos esenciales para la vida. La nueva simulación asistida por IA evita este cuello de botella al funcionar 100 veces más rápido que los modelos anteriores.
Cómo la IA aceleró el proceso
La clave de este salto adelante reside en una metodología novedosa que combina el aprendizaje automático con simulaciones numéricas tradicionales. Dirigido por Keiya Hirashima del Centro RIKEN de Ciencias Teóricas y Matemáticas Interdisciplinarias de Japón, el equipo desarrolló un modelo sustituto de aprendizaje profundo entrenado con datos de supernovas de alta resolución.
Este componente de IA aprende a predecir la expansión de los restos de supernovas a lo largo de 100.000 años, una escala de tiempo que antes era demasiado lenta para simularla con precisión. Las supernovas son fundamentales porque distribuyen elementos y energía por toda la galaxia, influyendo en la próxima generación de estrellas. Al integrar las predicciones de la IA en la simulación más amplia, los investigadores pueden capturar los efectos a corto plazo que dan forma a la evolución galáctica a largo plazo.
De años a días: el impacto de la simulación
El resultado es asombroso. Mientras que simular un millón de años de evolución galáctica alguna vez requirió 315 horas (13 días) usando modelos más antiguos, el nuevo sistema impulsado por IA completa la misma tarea en solo 2,78 horas. Simular mil millones de años ahora lleva 115 días en lugar de 36 años. Esta velocidad permite a los astrónomos probar teorías sobre la formación, estructura y evolución química de la Vía Láctea con una eficiencia sin precedentes.
Más allá de la astrofísica: una nueva era de simulación
Hirashima cree que esta integración de la IA y la informática de alto rendimiento marca un cambio en la ciencia computacional. La metodología no se limita a la astrofísica; podría adaptarse para modelar otros sistemas complejos como el cambio climático, las corrientes oceánicas o los patrones climáticos. El equipo señala que este enfoque permite ir “más allá del reconocimiento de patrones para convertirse en una herramienta genuina para el descubrimiento científico”.
Este logro demuestra el poder de la IA para acelerar el progreso científico al cerrar la brecha entre fenómenos detallados a corto plazo y procesos a gran escala a largo plazo. La simulación no sólo ayuda a rastrear la evolución de nuestra galaxia, sino que también ofrece una idea de cómo surgieron los elementos necesarios para la vida misma.
