El Modelo Estándar de la física de partículas es, en pocas palabras, el manual de instrucciones de todo lo que vemos. Sus dos grandes virtudes son clasificar la materia (describe las 12 partículas fundamentales que son los ladrillos elementales del universo) y explica tres de las fuerzas fundamentales del cosmos: la electromagnética, la nuclear débil y la nuclear fuerte.

Pero también tiene límites. Por ejemplo, no explica la gravedad, ni la materia oscura o la energía oscura. De este modo, desde hace casi un siglo, la meta de los científicos es encontrar una Teoría del Todo que explique lo que el Modelo Estándar no consigue. Y ahora podríamos estar más cerca gracias a una simulación.

El Consorcio Euclid, el grupo internacional que gestiona el telescopio espacial Euclid de la Agencia Espacial Europea, acaba de publicar la simulación más completa del universo. Gracias a ella ha logrado cartografiar la asombrosa cifra de 3.400 millones de galaxias y rastrea las interacciones gravitacionales de más de 4 billones de partículas.

Llamada Flagship 2, la simulación se basa en un algoritmo diseñado por el astrofísico Joachim Stadel, de la Universidad de Zúrich (UZH). En 2019, Stadel utilizó la supercomputadora Piz Daint (en aquel momento la tercera más potente del mundo) para ejecutar el cálculo, creando así un modelo virtual del universo excepcionalmente detallado.

“Estas simulaciones son cruciales para preparar el análisis de los datos de Euclid”, declaró en un comunicado el astrofísico Julian Adamek, de la UZH, uno de los responsables del proyecto.

Desde 2023, el telescopio espacial Euclid ha cartografiado miles de millones de galaxias en todo el universo, estudiando la distribución de la energía y la materia oscura. La nave espacial eventualmente escaneará aproximadamente un tercio del cielo nocturno. Dada la escala del proyecto, Euclid produce enormes cantidades de datos, y simulaciones como Flagship 2 ayudan a acelerar los tiempos de procesamiento.

Si bien el equipo anticipa que las observaciones de Euclid coincidirán estrechamente con las predicciones de la simulación, es probable que haya sorpresas. Flagship 2 se basa en el modelo cosmológico estándar, que es lo que conocemos actualmente sobre la composición del universo.

Pero misiones como Euclid están diseñadas para desafiar nuestro conocimiento actual. “Ya vemos indicios de grietas en el Modelo Estándar – añade Joachim Stadel, también parte del proyecto -. Euclid nos acercará un paso más a la comprensión del misterioso reino de la energía oscura”.

El equipo está particularmente entusiasmado por estudiar el misterio de la energía oscura, la fuerza que impulsa la expansión del universo. Tal como está en el modelo cosmológico estándar, la energía oscura es simplemente una constante. Pero las observaciones de Euclid, que se remontarán hasta 10 mil millones de años atrás, podrían revelar características diferentes.