Gli scienziati hanno ricreato l’intera evoluzione dell’Universo, dal Big Bang ai giorni nostri grazie a supercomputer. Ecco i dettagli

Gli scienziati hanno creato la rappresentazione virtuale più ampia e accurata dell’Universo fino ad oggi. Un team internazionale di ricercatori ha utilizzato simulazioni di supercomputer per ricreare l’intera evoluzione del cosmo, dal Big Bang ai giorni nostri. Al centro della simulazione (e del nostro stesso Universo) c’è la Via Lattea e Andromeda (conosciuta come M31), una delle galassie più vicine.

SIBELIUS-DARK

La simulazione, denominata SIBELIUS-DARK, fa parte del progetto “Simulations Beyond the Local Universe” (SIBELIUS) ed è la simulazione più ampia e completa fino ad oggi. Il team ha meticolosamente confrontato l’Universo virtuale con una serie di indagini osservazionali per rendere la simulazione accuratissima. Hanno scoperto che il nostro ‘pezzo locale’ dell’Universo potrebbe essere alquanto insolito poiché la simulazione prevedeva in media un numero inferiore di galassie a causa di una “sottodensità” locale della materia su larga scala. Sebbene il livello di questa sottodensità non sia considerato una sfida al modello standard della cosmologia, potrebbe avere conseguenze sul modo in cui interpretiamo le informazioni dalle indagini sulle galassie osservate.

La simulazione
Al centro della simulazione c’è la Via Lattea e il nostro vicino massiccio più prossimo, la galassia di Andromeda. Credit: Stuart McAlpine

Spazi enormi

La simulazione copre un volume fino a una distanza di 600 milioni di anni luce dalla Terra ed è rappresentata da oltre 130 miliardi di “particelle” simulate. Ciò ha richiesto uno sforzo notevole ed il lavoro congiunto di diversi supercomputer. La simulazione è stata eseguita sulla DiRAC Cosmology MACchine (COSMA) gestita dall’Institute for Computational Cosmology dell’Università di Durham. Queste “simulazioni cosmologiche” hanno utilizzato equazioni fisiche pertinenti per descrivere come la materia oscura e il gas cosmico si evolvono durante la vita dell’Universo. La materia oscura si fonde in piccoli gruppi, chiamati aloni, e il gas circostante viene attratto gravitazionalmente verso questi gruppi, frammentandosi infine in stelle per formare galassie. Nel tempo, gli ‘aloni’ crescono abbastanza da ospitare galassie come la nostra Via Lattea.

Le simulazioni effettuate in questo studio sono diverse. Utilizzando algoritmi generativi avanzati, le simulazioni riproducono il nostro angolo di Universo con le strutture conosciute ed osservate per anni dagli astronomi. Ciò significa che le strutture familiari all’interno del nostro Universo Locale, come gli ammassi di galassie Vergine, Coma e Perseo, la “Grande Muraglia” e il “Vuoto Locale” sono state riprodotte nella simulazione (al centro di essa, come detto, ci sono la Via Lattea ed Andromeda sostitute da strutture simili in modo da riprodurre fedelmente la realtà). Gli scienziati analizzeranno ulteriormente la simulazione creata per fornire dati alla ricerca cosmologica.

Credit immagine di copertina McAlpine et al., MNRAS, 2022

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