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La idea de que existen más estrellas en el cielo que granos de arena en la Tierra ilustra la magnitud del universo. Una sola galaxia, con cientos de miles de millones de estrellas, representa solo una fracción del universo observable. Ante esta complejidad, las predicciones astronómicas dependen en gran medida de modelos teóricos y sistemas computacionales avanzados.
Uno de los modelos más utilizados por los astrónomos es la Teoría de Campo Efectiva de la Estructura a Gran Escala (EFTofLSS, por sus siglas en inglés). Este modelo permite estimar cómo se distribuyen las galaxias en regiones del universo que no pueden observarse directamente, mediante cálculos estadísticos de gran escala. Sin embargo, su implementación requiere tiempo, potencia de procesamiento y equipos sofisticados.
Para resolver este desafío, un grupo de científicos desarrolló Effort.jl, un emulador que logra la misma precisión que los modelos tradicionales, pero sin requerir grandes recursos. Según un estudio publicado en la revista Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (JCAP), este sistema ejecuta cálculos complejos en cuestión de minutos y en una computadora portátil.
Una copia inteligente de los modelos tradicionales
El programa no realiza cálculos físicos como lo haría un modelo teórico, sino que reconoce patrones y genera respuestas compatibles. Utiliza inteligencia artificial y redes neuronales entrenadas con datos derivados de modelos confiables. Esta estructura le permite generalizar predicciones incluso con combinaciones de parámetros no vistas previamente.
Los investigadores compararon su funcionamiento con el análisis de un vaso de agua a nivel microscópico. Si se intentara predecir cada movimiento molecular, la cantidad de cálculos sería abrumadora. En cambio, los modelos teóricos permiten estimar comportamientos generales del fluido, y los emuladores ejecutan esas predicciones de forma más eficiente.
Effort.jl replicó los resultados del EFTofLSS con un margen de precisión prácticamente idéntico, pero con una ventaja clave: operó en menos tiempo y sin depender de un supercomputador.
Predicciones astronómicas más rápidas y accesibles
Effort.jl ofrece una mejora significativa frente a otros emuladores gracias a su capacidad para anticipar cómo cambian las predicciones cuando se modifican ciertos parámetros astronómicos. Esto permite que el programa requiera menos ejemplos para aprender, lo cual reduce el uso de recursos computacionales.
La validación del emulador incluyó pruebas con datos simulados y reales. Los resultados confirmaron que sus predicciones coinciden con las generadas por el EFTofLSS, lo que sugiere que el sistema ya puede ser útil para tareas científicas avanzadas.
Gracias a este desarrollo, el estudio del universo ahora puede realizarse desde una computadora convencional, sin necesidad de una infraestructura tecnológica de gran escala. Aunque el futuro del modelo dependerá de su aplicación práctica, el avance representa una herramienta poderosa para facilitar el acceso a la cosmología computacional.
*La creación de este contenido contó con la asistencia de inteligencia artificial. La fuente de esta información es de un medio del Grupo de Diarios América (GDA) y revisada por un editor para asegurar su precisión. El contenido no se generó automáticamente.
