Estudo combina inteligência artificial e simulações numéricas para recriar a galáxia com precisão extraordinária.
Pesquisadores simularam a Via Láctea com precisão sem precedentes usando inteligência artificial.
Simulação da Via Láctea revoluciona a astrofísica
Pela primeira vez, a simulação da Via Láctea foi realizada com mais de 100 bilhões de estrelas ao longo de dez mil anos, um feito inédito que utiliza inteligência artificial (IA) e simulações numéricas. Este modelo, que é o mais preciso já criado, foi desenvolvido por uma equipe de pesquisadores liderados por Keiya Hirashima, do Centro RIKEN de Ciências Teóricas e Matemáticas Interdisciplinares (iTHEMS), no Japão.
Avanços significativos em simulações galácticas
A nova simulação não apenas representa 100 vezes mais estrelas do que os modelos anteriores, mas também foi produzida mais de 100 vezes mais rápido. O estudo foi apresentado na conferência internacional de supercomputação SC ’25, destacando a importância da integração da IA na pesquisa científica. Hirashima ressalta que essa abordagem pode revolucionar a maneira como problemas complexos são resolvidos nas ciências computacionais.
Metodologia inovadora
O trabalho realizado pela equipe se destaca pela inovação na metodologia. A simulação da Via Láctea tem sido um objetivo constante para os astrofísicos, que buscam testar teorias sobre a formação galáctica e a evolução estelar. O desafio, no entanto, reside na complexidade dos dados necessários, que englobam gravidade, dinâmica de fluidos, explosões de supernovas e a síntese de elementos.
Com modelos anteriores, a simulação de um bilhão de anos da galáxia levaria mais de 36 anos de processamento. Para contornar essa limitação, a equipe utilizou um modelo de aprendizado profundo que foi treinado em simulações de alta resolução de supernovas, permitindo prever a expansão do gás circundante após essas explosões.
Resultados surpreendentes
Graças a essa nova abordagem, a simulação é capaz de modelar simultaneamente a dinâmica geral da galáxia e eventos em pequena escala, como explosões de supernova. A equipe validou os resultados utilizando supercomputadores avançados, como o Fugaku e o Sistema de Supercomputadores Miyabi.
O resultado é que simular um milhão de anos da Via Láctea agora leva apenas três horas, uma redução drástica em comparação ao tempo necessário anteriormente. Isso implica que um bilhão de anos poderia ser simulado em cerca de 115 dias, um progresso que abre novas possibilidades para a pesquisa na área.
Implicações além da astrofísica
Além de suas aplicações em astrofísica, essa nova metodologia pode ser aplicada a outras áreas que exigem simulações multiescala, como meteorologia e oceanografia, onde a conexão entre processos de diferentes escalas é crucial. A pesquisa representa um passo significativo na utilização de IA para modelar fenômenos complexos, potencialmente transformando a forma como a ciência aborda esses desafios.
Conclusão
A simulação da Via Láctea não é apenas um marco para a astrofísica, mas também um modelo para futuras pesquisas em diversas áreas. Com a integração da inteligência artificial, os cientistas estão cada vez mais próximos de desvendar os mistérios do cosmos.
