Cosmic Simulator: creá y hacé evolucionar un universo

Sobre el juego

Cosmic Simulator es un sandbox interactivo de universos en 2D. Empezá con un Big Bang reproducible y observá cómo la materia atraviesa halos de materia oscura, se agrupa por gravedad, enciende estrellas, forma sistemas planetarios y vuelve al espacio mediante supernovas. El modelo está inspirado en la ciencia, pero no pretende ser un cálculo astrofísico exacto.

Características

• Universos con semilla y controles de gas primordial, expansión, gravedad, proporción de materia oscura y velocidad inicial.
• Formación emergente de estrellas a partir de materia densa, evolución estelar acelerada, ondas de choque de supernova, gas eyectado rico en elementos, nebulosas expansivas, estrellas de neutrones, púlsares y agujeros negros remanentes.
• Cuásares que se encienden cuando un agujero negro supermasivo se alimenta activamente en el centro de una galaxia.
• Formación simplificada de planetas y movimiento orbital alrededor de estrellas.
• Paneo, zoom, selección, inspección detallada e historial de eventos cósmicos navegable.
• Herramientas experimentales para agregar materia, estrellas o agujeros negros a la misma simulación.
• Capas opcionales de etiquetas, órbitas, gravedad, materia oscura, velocidad y densidad.
• Guardado y carga local del universo actual.
• Tres modelos experimentales de materia oscura: fría/tipo WIMP, cálida y con auto-interacción.

Controles

• Iniciar Big Bang: Crea el universo configurado y pone en marcha el tiempo cósmico.
• Arrastrar / rueda del mouse: Desplazá la vista y usá zoom. Hacé doble clic sobre un objeto para enfocarlo.
• Seleccionar: Elegí un halo, una estrella, un planeta, un agujero negro, un cúmulo o un remanente nebular para inspeccionarlo. Las etiquetas de galaxia describen sistemas derivados de sus miembros, no objetos independientes.
• Materia / Estrella / Agujero / Neutrón: Agregá un experimento en el punto elegido del espacio. La herramienta Neutrón puede crear una estrella de neutrones común o un púlsar con haces.
• Eliminar: Borrá el objeto que está debajo del puntero.
• Pausa y velocidad: Detené el tiempo o aceleralo desde 1× hasta 1M×.
• Gravedad: Experimentá con una intensidad entre 0,5× y 5×.
• Guardar / Cargar: Conservá o recuperá el universo actual en este dispositivo.

Guía de experimentos de Cosmic Simulator

Usá la misma semilla de universo cuando compares configuraciones. Repetir la semilla conserva el patrón inicial de densidad y permite observar mejor los cambios provocados por la expansión, la gravedad, el equilibrio de materia o el modelo de materia oscura. Empezá a 1.000× o 10.000×, acelerá a 1M× mientras esperás la evolución a largo plazo y reducí la velocidad o pausá cuando aparezca un evento importante en el historial.

1. Expansión contra colapso gravitatorio

1. Iniciá un universo con expansión Equilibrada, gravedad 1× y el equilibrio de materia predeterminado. Guardalo cuando aparezcan nubes de gas.
2. Reinicialo con la misma semilla y elegí expansión Potente. Compará la cantidad de nubes densas, estrellas y galaxias.
3. Repetí la prueba con gravedad 1,5×.

Qué observar: Una expansión potente separa más el gas y los centros de los halos. Una gravedad mayor ayuda a concentrar el gas, aumenta los encuentros y puede acelerar la aparición de estrellas. Activá Densidad de materia y Campo gravitatorio para comparar ambos efectos.

2. Compará los modelos de materia oscura

Ejecutá la misma semilla con cada modelo: Fría / tipo WIMP, Materia oscura cálida y Con auto-interacción.

Qué observar: La materia oscura fría favorece estructuras pequeñas más concentradas y subhalos satélite. La cálida reduce parte de la estructura a pequeña escala. La materia oscura con auto-interacción forma núcleos centrales más suaves y se estabiliza de otra manera. Las enormes regiones translúcidas son halos de materia oscura; los límites galácticos etiquetados, mucho menores, se derivan de sus estrellas, planetas, gas y agujeros negros reales.

3. Formá una galaxia dentro de un halo

Activá Etiquetas, Materia oscura y Densidad de materia. Seguí una nube de gas densa dentro de un halo y aumentá la velocidad.

Qué observar: El gas debe estar frío y ser denso para formar estrellas. La etiqueta de galaxia aparece solamente cuando varias estrellas reales comparten un halo anfitrión. Cuando se forman planetas alrededor de esas estrellas, se actualizan los contadores de estrellas y planetas. Las galaxias son clasificaciones de sus miembros, no cuerpos simulados independientes.

4. Reciclá una supernova

Dejá que una estrella masiva envejezca naturalmente o ubicá varias estrellas juntas para favorecer una colisión estelar masiva. Pausá cuando aparezca la supernova, inspeccioná el remanente expansivo y después retomá a alta velocidad.

Qué observar: Al destello inicial le siguen frentes de choque y una nebulosa más duradera. El gas rico en oxígeno, silicio, hierro y carbono sale eyectado, calienta y comprime nubes cercanas, y luego se enfría. Ese gas enriquecido puede integrar estrellas posteriores y aumenta la probabilidad de planetas rocosos.

5. Alimentá un agujero negro

Ubicá un agujero negro cerca de una nube de gas o de una región estelar densa. Activá Campo gravitatorio y reducí la velocidad cuando la materia empiece a caer.

Qué observar: El gas, los planetas y las estrellas consumidos aumentan la masa, el horizonte, el alcance de captura y la influencia gravitatoria del agujero negro. El disco de acreción caliente puede brillar en rayos X; el centro negro no emite esa luz. Los agujeros negros que crecen lo suficiente pasan a clasificarse como supermasivos.

6. Producí ondas gravitacionales

Ubicá dos agujeros negros cerca, preferentemente dentro de una región central densa, y dejá que la gravedad los acerque.

Qué observar: Ambos se fusionan en un agujero negro más masivo y conservan su movimiento combinado. Los anillos celestes expansivos representan ondas gravitacionales. Es un efecto visual y educativo, no un cálculo numérico de relatividad general.

7. Provocá colisiones estelares

Ubicá varias estrellas en una región compacta y aumentá la gravedad. Reducí la velocidad cuando sus trayectorias comiencen a cruzarse.

Qué observar: Las estrellas pueden fusionarse en una estrella más masiva. Una colisión con suficiente masa o energía puede producir una supernova, devolver gas enriquecido al espacio y dejar un agujero negro.

8. Construí una observación de antes y después

Guardá un universo antes de una intervención importante. Agregá materia, una estrella o un agujero negro; dejá que evolucione; después registrá las estadísticas y el historial. Cargá el estado guardado para repetir el experimento cambiando una sola variable.

Podés medir partículas de gas, nubes densas, estrellas, planetas, galaxias derivadas, halos y subhalos oscuros, cúmulos galácticos, nebulosas, supernovas, fusiones de agujeros negros y colisiones estelares. Como la simulación es caótica, compará resultados generales en lugar de esperar que cada órbita o choque se repita exactamente después de una intervención manual.

9. Compará estrellas de neutrones y púlsares

Agregá varias estrellas de neutrones, o dejá que las estrellas evolucionen y exploten como supernovas, y reducí la velocidad para inspeccionar los remanentes compactos.

Qué observar: Todo púlsar es una estrella de neutrones, pero no toda estrella de neutrones se muestra como púlsar. Los púlsares barren el espacio con haces polares estrechos mientras rotan. Ubicá dos estrellas de neutrones muy cerca para provocar una fusión, formar un agujero negro y generar ondas gravitacionales.

10. Encendé un cuásar

Dejá que un agujero negro central supere el umbral supermasivo y después suministrale gas denso con la herramienta Materia.

Qué observar: Mientras se alimenta rápidamente aparecen un disco de acreción brillante y chorros bipolares extendidos. El cuásar es el núcleo galáctico activo alimentado por materia caliente que cae; no es una estrella independiente y el agujero negro sigue siendo oscuro.

Cómo interpretar las capas visuales

• Etiquetas: Muestra las identidades de los objetos y los contadores de miembros de cada galaxia derivada.
• Órbitas: Muestra las trayectorias estabilizadas de los planetas alrededor de sus estrellas supervivientes.
• Campo gravitatorio: Representa la dirección y la intensidad relativa de la aceleración local.
• Materia oscura: Revela las enormes envolturas de los halos y los filamentos de la red cósmica.
• Vectores de velocidad: Muestra la dirección y velocidad relativa de una muestra de nubes gaseosas.
• Densidad de materia: Destaca las regiones donde el gas se concentra y se acerca a las condiciones necesarias para formar estrellas.

La simulación comprime distancias astronómicas y miles de millones de años en un sistema jugable. Usala para comparar relaciones y resultados, no para obtener predicciones astronómicas precisas.

Novedades y notas de versión

26 de septiembre de 2026 — Primera luz cósmica

• Ya podés crear universos reproducibles y vivir un Big Bang que inicia la materia, el movimiento, la gravedad y la materia oscura.
• Las nubes densas pueden producir estrellas; las estrellas envejecen, explotan, devuelven materia enriquecida al espacio y pueden dejar agujeros negros.
• Pueden formarse sistemas planetarios, mientras que las herramientas experimentales permiten inyectar materia o ubicar objetos masivos.
• Se agregaron controles de tiempo y gravedad, paneo y zoom, inspección, historial de eventos, estadísticas, capas visuales y guardado/carga local.
• Los halos de materia oscura ahora se expanden con el universo temprano, se agrupan por su propia gravedad y concentran materia común a escala galáctica. Permanecen sin colisiones, mientras que sus perfiles centrales pueden responder gradualmente a la masa bariónica concentrada.
• Los agujeros negros tienen mayor influencia local. Sus fusiones conservan el movimiento combinado, pueden producir objetos supermasivos en centros galácticos y envían ondas gravitacionales visibles por el espacio.
• Los agujeros negros que incorporan materia ahora brillan en rayos X desde sus discos circundantes sobrecalentados; el horizonte negro no emite luz.
• Las estrellas pueden chocar y fusionarse. Las colisiones especialmente masivas o energéticas pueden producir una supernova y dejar un remanente compacto.
• Ahora crece una red cósmica conectada entre halos de materia oscura. La materia común se concentra sobre sus filamentos y los cúmulos de galaxias emergen en intersecciones densas, con gas caliente emisor de rayos X y un agujero negro masivo central en crecimiento.
• La estructura de materia oscura ahora comienza con variaciones de densidad determinadas por la semilla. Los halos extendidos crecen por acreción y fusiones, conservan algunos subhalos satélite, se estabilizan después de la expansión y responden gradualmente a la materia común concentrada.
• Se agregaron modelos de materia oscura fría/tipo WIMP, cálida y con auto-interacción. Cambian la cantidad de halos pequeños, la concentración central, el tamaño del núcleo y la estabilización sin simular partículas hipotéticas individuales.
• El gas ahora se calienta durante el colapso del halo y debe enfriarse y comprimirse antes de formar estrellas; el gas enriquecido se enfría con mayor eficiencia.
• Las supernovas ahora expulsan gas asimétrico y coloreado según su composición, impulsan varias ondas de choque sobre las nubes cercanas y dejan nebulosas expansivas de larga duración. La materia enriquecida puede enfriarse para formar estrellas posteriores y favorece planetas rocosos, mientras que el frente de choque puede comprimir gas cercano y ayudar a iniciar nueva formación estelar.
• La materia oscura ahora es más abundante, tiene mayor influencia gravitatoria, aparece visible de forma predeterminada y pulsa dinámicamente mientras sus halos móviles construyen la red cósmica. El gas primordial se reúne en nubes visibles dentro de esos halos, las estrellas nacen del gas frío, las galaxias se derivan de sus estrellas, planetas, gas y agujeros negros reales, y los grupos de esas galaxias pueden convertirse en cúmulos. El gas de supernova permanece en el mismo ciclo como materia prima enriquecida para estrellas y planetas posteriores.
• Los halos de materia oscura ahora son siempre al menos cinco veces más anchos que sus sistemas galácticos luminosos. Las galaxias ya no se dibujan como espirales independientes: sus límites y etiquetas se calculan con las posiciones de sus estrellas, planetas, gas y agujeros negros reales. Las estrellas, los planetas y los agujeros negros se muestran a menor escala para que la jerarquía resulte clara.
• Los halos de materia oscura y las envolturas de los cúmulos galácticos ahora se ven diez veces más grandes. Los agujeros negros aumentan su horizonte, masa, alcance de captura e influencia gravitatoria a medida que consumen gas, estrellas y planetas. El tamaño estelar ahora varía con mayor intensidad según la masa, y las estrellas masivas ejercen una gravedad desproporcionadamente mayor que las de baja masa.
• Se agregó una guía práctica de experimentos sobre expansión, gravedad, modelos de materia oscura, formación galáctica, reciclaje de supernovas, alimentación de agujeros negros, ondas gravitacionales, colisiones estelares, capas de observación y comparaciones repetibles.
• Las supernovas masivas ahora pueden dejar estrellas de neutrones, incluidos púlsares con haces polares rotatorios. Las fusiones de estrellas de neutrones pueden formar agujeros negros y enviar ondas gravitacionales por la simulación.
• Los agujeros negros supermasivos que se alimentan activamente ahora pueden encenderse como cuásares, con acreción brillante y chorros extendidos en centros galácticos.

Cómo funciona la simulación

Cada punto visible de gas representa una nube enorme, no una partícula literal. Los halos de materia oscura aportan gravedad sin chocar con la materia común. El gas queda asociado al halo que lo hospeda gravitatoriamente y sus nubes frías y densas se agrupan para formar estrellas. Cuando varias estrellas comparten un halo, la simulación deriva una galaxia a partir de esas estrellas y sus planetas, gas y agujeros negros: no crea un cuerpo galáctico independiente. Las estrellas más masivas consumen rápido su vida comprimida y pueden explotar. La materia eyectada vuelve al mismo sistema gaseoso, por lo que estrellas, planetas, galaxias y cúmulos posteriores pueden incorporar material de generaciones estelares anteriores.

Esta jerarquía sigue el resumen de la NASA sobre evolución galáctica: las galaxias crecen alrededor de regiones inicialmente más densas, contienen estrellas y gas, suelen alojar agujeros negros masivos centrales y evolucionan mediante formación estelar, colisiones y fusiones. También sigue la relación de formación galáctica que describe el Australia Telescope National Facility de CSIRO, con materia común que se enfría dentro de halos de materia oscura mucho mayores. Los tamaños siguen comprimidos para que la simulación sea jugable y no representan una escala astronómica literal.

El modelo separa la breve explosión de supernova de sus consecuencias mucho más duraderas. Un destello luminoso y un frente expansivo alteran la materia circundante, mientras que el gas rico en oxígeno, silicio, hierro y carbono forma un remanente nebular que se enfría. Esta aproximación jugable sigue la descripción de la NASA de una nebulosa expansiva de gas caliente y el resumen de EBSCO sobre eyecciones rápidas, elementos y remanentes de supernova; consultá también la explicación de NASA Space Place.

La estructura a gran escala sigue la relación simplificada que describe The Hunt for Galaxy Clusters: las variaciones tempranas crecen hasta formar una red cósmica y los cúmulos aparecen donde se encuentran sus filamentos. Cada cúmulo mostrado representa muchos sistemas galácticos en una escala intencionalmente comprimida. Su neblina azul representa gas intracúmulo caliente y extendido, mientras que la mayor parte de su masa simulada permanece en los halos de materia oscura.

Las distancias, masas, temperaturas y escalas de tiempo están adaptadas para que la experiencia sea jugable. Las órbitas usan un movimiento newtoniano estabilizado y los agujeros negros emplean un radio de captura en lugar de relatividad general. En la visualización, el brillo de rayos X pertenece a la materia caliente de un disco de acreción activo, no al agujero negro, de acuerdo con la explicación de la NASA sobre agujeros negros.

Los remanentes compactos siguen las relaciones resumidas en la comparación de Futurism sobre estrellas de neutrones, púlsares y cuásares: una supernova de colapso del núcleo puede dejar una estrella de neutrones, y un púlsar es una estrella de neutrones rotatoria cuyos haces polares barren el espacio. Los cuásares se modelan por separado como estados activos temporales de agujeros negros supermasivos que se alimentan en centros galácticos, no como remanentes estelares.

Los modelos de partículas seleccionables son hipótesis, no sustancias detectadas. La opción fría es similar a un modelo WIMP y produce estructuras pequeñas más concentradas; la materia oscura cálida reduce los halos pequeños; la materia oscura con auto-interacción produce núcleos centrales más suaves. Estas aproximaciones acotadas siguen las relaciones revisadas en Dark Matter Haloes and Subhaloes sin exigir una simulación cosmológica a nivel de partículas que sería demasiado costosa.