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La Vía Láctea es simulada estrella por estrella gracias a un supercomputador japonés y IA que revolucionan las investigaciones científicas.
La Vía Láctea acaba de ganar una representación digital jamás vista. Investigadores de Japón, España y Reino Unido anunciaron la primera simulación capaz de reproducir cada estrella individualmente, usando un supercomputador e inteligencia artificial.
La demostración ocurrió en la conferencia internacional SC ’25, donde el equipo reveló cómo logró acelerar cálculos que antes llevarían décadas.
El proyecto fue conducido en Japón y marca un avance profundo en la forma como las galaxias pueden ser estudiadas, especialmente porque los modelos tradicionales no pueden seguir fenómenos tan rápidos y complejos.
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La innovación surge para responder a un desafío antiguo. Aunque la Vía Láctea alberga más de 100 mil millones de estrellas, gas, polvo y materia oscura, modelar todo con precisión siempre ha sido considerado casi imposible.
Esto ocurre porque explosiones de supernovas y otros fenómenos de pequeña escala exigen intervalos de tiempo extremadamente cortos, lo que retrasaba toda la simulación.
Así, incluso los mayores supercomputadores avanzaban pocos años a la vez, haciendo inviable alcanzar el período de 1 mil millones de años necesario para representar la evolución completa de la galaxia.
Supercomputador japonés y IA cambian la lógica de la simulación
El avance comenzó cuando el equipo liderado por Keiya Hirashima, del centro iTHEMS, en Japón, combinó la física tradicional con un modelo de inteligencia artificial.
En lugar de calcular cada explosión de supernova en detalle, el sistema empezó a prever el comportamiento del gas alrededor de esos eventos a lo largo de 100 mil años.
Esta estrategia permitió que el supercomputador Fugaku, también de Japón, diera saltos mucho mayores en el tiempo sin perder precisión. El resultado fue sorprendente: la técnica hizo el proceso 113 veces más rápido.
Lo que antes consumía 315 horas para simular 1 millón de años ahora se realiza en solo 2 horas y 46 minutos.
Por lo tanto, la evolución completa de la Vía Láctea, que llevaría 36 años, puede concluirse en poco más de 100 días.
Cómo el supercomputador Fugaku impulsó el proyecto
El supercomputador Fugaku tuvo un papel fundamental en el trabajo. Para alcanzar el nivel de detalle necesario, el sistema utilizó más de 7 millones de núcleos de procesamiento y simuló 300 mil millones de partículas — un salto inmenso en comparación al límite anterior, de menos de 1 mil millones.
Para hacer el proceso aún más eficiente, los investigadores dividieron el supercomputador en dos tipos de nodos.
Uno de ellos simulaba la galaxia en su conjunto, mientras que el otro se dedicaba exclusivamente a las explosiones de supernova.
Cuando se identificaba una supernova, el fragmento específico se enviaba directamente al modelo de IA, que realizaba la previsión rápidamente. Mientras tanto, el resto de la simulación continuaba sin interrupciones.
Inteligencia artificial reproduce detalles nunca vistos
El modelo de IA utilizado se basa en la arquitectura U-Net, capaz de prever densidad, temperatura y velocidades del gas.
Como estos valores varían mucho — llegando a cambiar en hasta seis órdenes de magnitud — los investigadores adoptaron versiones logarítmicas de la información para mantener la precisión.
Otro punto importante es que todo el sistema fue optimizado para operar solo en CPU. Según los investigadores, esto evitó problemas de transferencia de datos que se crearían si se usaran GPUs.
Además, la inteligencia artificial reveló detalles imposibles de alcanzar solo con fórmulas matemáticas clásicas.
El equipo destacó que la técnica reprodujo con fidelidad la morfología compleja del gas tras las explosiones de supernovas, algo que antes no era capturado por las simulaciones tradicionales.
Aplicaciones más allá de la Vía Láctea
Los investigadores afirman que la técnica puede ayudar en varias áreas científicas que lidian con fenómenos rápidos y lentos al mismo tiempo.
Así, estudios climáticos, modelado de océanos, investigaciones sobre turbulencia e incluso simulaciones de estructuras cósmicas en gran escala pueden beneficiarse de este avance.
Para Hirashima, el trabajo representa un cambio profundo en el papel de la IA dentro de las ciencias.
“Mostramos que la inteligencia artificial no solo sirve para reconocer patrones, sino también para ayudar en el descubrimiento científico”, afirmó el investigador.
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