Investigadores de Harvard, el MIT y otras instituciones desarrollaron Lumina, una simulación que sigue la evolución del universo temprano durante unos 2,000 millones de años. El modelo conecta la formación de galaxias con la radiación que transforma el gas entre ellas, para convertir las teorías cosmológicas en predicciones comparables con observaciones del telescopio James Webb.
El trabajo de Oliver Zier y colaboradores está disponible en arXiv, donde figura como aceptado por Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. La primera versión del manuscrito se publicó el 14 de mayo de 2026; la revisión más reciente es del 3 de agosto.
Lumina modela un cubo de 500 megapársecs comóviles por lado, una medida que descuenta la expansión cósmica al comparar distancias entre épocas. Emplea unos 432,000 millones de elementos de resolución, repartidos entre celdas de gas y partículas de materia oscura.
Según la descripción técnica del proyecto, el cálculo utilizó 1,884 nodos de la supercomputadora Frontier, en Oak Ridge, Estados Unidos: 105,504 núcleos de CPU y 7,536 aceleradores gráficos de AMD.
La radiación también cambia cómo se forman las galaxias
Durante la reionización, la radiación arrancó electrones de los átomos del gas intergaláctico. Ese proceso calentó el gas y alteró las condiciones para formar nuevas estrellas. Lumina sigue esa interacción mientras evolucionan las galaxias, combinando el modelo IllustrisTNG con cálculos de transporte de radiación.
En la simulación, las estrellas impulsan principalmente la reionización del hidrógeno. La radiación más energética de los cuásares, núcleos galácticos alimentados por agujeros negros que capturan materia, domina la segunda ionización del helio.
El tamaño del volumen importa porque esos cuásares son escasos. Según el proyecto, Lumina abarca unas 144 veces el volumen de las simulaciones originales de THESAN, lo que permite representar mejor estas fuentes y su efecto sobre grandes regiones de gas.
El artículo también documenta una aproximación: el cálculo de radiación utiliza el 20 % de la velocidad de la luz para reducir el costo computacional. Los autores advierten que puede introducir sesgos en la propagación tardía de los frentes de ionización, especialmente en regiones poco densas. Esa limitación debe acompañar la interpretación de sus predicciones.
Las estadísticas son públicas; los datos completos llegarán después
El sitio de Lumina ofrece visualizaciones y tablas descargables con resultados globales. El conjunto completo de datos de la simulación todavía requiere solicitar acceso al equipo; el manuscrito prevé su liberación pública en 2028.
La distinción afecta qué puede comprobar ya un investigador: consultar una curva global de reionización exige muchos menos recursos que analizar una salida completa con todas las propiedades de sus partículas. La documentación señala que esas salidas ocupan entre 15 y 20 terabytes cada una.
Por ahora, las tablas abiertas permiten examinar la evolución de la formación de estrellas y de la ionización del hidrógeno y el helio, entre otros resultados, sin descargar esas salidas masivas.
