Un Universo virtuale

L’evoluzione dell’Universo per quasi 13 miliardi di anni, inclusi particolari specifici come la distribuzione e la composizione delle galassie: è quanto è rappresentato nella nuova, accuratissima simulazione presentata su Nature da un team di scienziati. In passato, altre simulazioni hanno riprodotto la ragnatela cosmica di galassie presenti nel nostro Universo, ma nessuna di esse è mai riuscita a rappresentare in modo realistico la popolazione delle galassie, né è stata in grado di predire il contenuto di gas e metalli di queste. Il nuovo modello, invece, è in grado di fornire precise ipotesi sulle caratteristiche delle galassie e rappresenta un enorme passo avanti nelle simulazioni della loro formazione.

Il modello, chiamato Illustris da Mark Vogelsberger e il suo team, comprende una simulazione che ha inizio circa 12 milioni di anni dopo il Big Bang e copre 13 miliardi di anni di evoluzione cosmica. Al suo interno è presente un miscuglio di galassie ellittiche e a spirale, ognuna dotata di un contenuto di idrogeno e metalli compatibile con tutti i dati ottenuti finora. Anche i fenomeni fisici contenuti nel modello sono riprodotti in modo ricco e complesso: raffreddamento dei gas, evoluzione stellare, input di energia causati dall’esplosione delle supernove, produzione di nuovi elementi chimici e buchi neri supermassivi, solo per elencarne alcuni. Grazie agli avanzamenti tecnologici e a computer più potenti, gli scienziati sono stati in grado di ottenere algoritmi numerici più precisi e modelli fisici più fedeli possibile alla realtà: il risultato ottenuto è un Universo simulato che somiglia moltissimo a quello vero.

Tutti questi fattori hanno permesso ai ricercatori di includere nella simulazione anche l’evoluzione di diverse componenti della formazione delle galassie, tra cui quella dei barioni (ossia la materia visibile dell’Universo) e della materia oscura. Auspicabilmente, i dati ottenuti dal nuovo modello avranno importanti conseguenze sui futuri studi dell’evoluzione dell’Universo. Ma il lavoro non finisce qui: nonostante il suo immenso volume computazionale, Illustris non è ancora la simulazione definitiva. Non è abbastanza potente, infatti, per riprodurre la formazione di rari oggetti cosmologici, come i potentissimi buchi neri osservati all’origine dell’Universo; la sua risoluzione, inoltre, non permette ancora di osservare le più piccole galassie che circondano la Via Lattea. E la formazione di stelle in galassie poco massive avviene in modo troppo veloce nel modello rispetto alla realtà. C’è ancora qualcosa da rifinire, insomma. Ma le basi sono più che promettenti.

Via: Wired.it

Credits immagine: Illustris Collaboration