La simulazione di Thesan del primo miliardo di anni aiuta a spiegare come le radiazioni abbiano plasmato l’universo primordiale. Ecco i dettagli con l’incredibile video

Tutto è iniziato circa 13,8 miliardi di anni fa con un grande “bang” cosmologico che ha portato all’esistenza l’universo all’improvviso e in modo spettacolare. Poco dopo, l’universo si raffreddò e divenne completamente oscuro. Poi, nel giro di duecento milioni di anni dopo il Big Bang, l’universo si risvegliò, quando la gravità raccolse materia nelle prime stelle e galassie. La luce di queste prime stelle ha trasformato il gas circostante in un plasma caldo e ionizzato, una trasformazione cruciale nota come reionizzazione cosmica che ha spinto l’universo nella complessa struttura che vediamo oggi. Ora abbiamo una nuovissima ed accuratissima simulazione proprio dell’universo primordiale.

La simulazione

Gli scienziati hanno sviluppato una nuova simulazione, nota come Thesan (dea dell’alba), sviluppata da MIT, Università di Harvard e Max Planck Institute for Astrophysics. I ricercatori hanno potuto simulare un volume cubico dell’universo primordiale che copre 300 milioni di anni luce di diametro. Thesan parte “dall’alba cosmica” e in particolare la reionizzazione cosmica, un periodo che è stato difficile ricostruire, poiché comporta interazioni caotiche immensamente complicate, comprese quelle tra gravità, gas, e radiazioni. La simulazione Thesan risolve queste interazioni con i dettagli più elevati e il volume più grande di qualsiasi simulazione precedente. Lo fa combinando un modello realistico di formazione delle galassie con un nuovo algoritmo che tiene traccia del modo in cui la luce interagisce con il gas, insieme a un modello per la polvere cosmica. Di seguito ecco il video:

Nelle prime fasi della reionizzazione cosmica, l’universo era uno spazio oscuro e omogeneo. Per i fisici, l’evoluzione cosmica durante questi primi “secoli bui” è relativamente semplice da calcolare. Le simulazioni hanno prodotto la visione più dettagliata della reionizzazione cosmica, attraverso il più grande volume di spazio, di qualsiasi simulazione esistente. Mentre alcune simulazioni modellano su grandi distanze, lo fanno a una risoluzione relativamente bassa, mentre altre simulazioni più dettagliate non coprono grandi volumi. Le prime analisi delle simulazioni suggeriscono che verso la fine della reionizzazione cosmica, la distanza che la luce è stata in grado di percorrere è aumentata in modo più drammatico di quanto gli scienziati avessero ipotizzato in precedenza. I ricercatori vedono anche indizi sul tipo di galassie responsabili della reionizzazione. La massa di una galassia sembra influenzare la reionizzazione, anche se il team afferma che ulteriori osservazioni, fatte da James Webb e altri telescopi, aiuteranno a definire queste galassie predominanti. Non perdetevi, nel seguente articolo, un video dedicato al Big Bang: https://www.passioneastronomia.it/big-bang-ecco-un-fantastico-video-in-time-lapse/

Immagine di copertina credit THESAN Simulations (MIT)

Riferimenti:

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