l'Astrofilo luglio-agosto 2014

LUGLIO-AGOSTO 2014 COSMOLOGIA ASTROFILO l’ Tutte le simulazioni finora avviate sono state condizionate da quel tipo di limi- tazioni e hanno avuto in comune l'in- capacità di riprodurre la corretta mi- scela di galassie ellittiche e spirali che osserviamo in ogni epoca dell'universo e in particolare in quella a noi contem- poranea (z=0). Per poter ricostruire con precisione la storia evolutiva delle sin- gole galassie (e quindi degli ammassi e dell'intero universo) è indispensabile complicare le simulazioni con l'introdu- zione di diverse altre proprietà in ag- giunta alla forza gravitazionale. Ciò significa accorpare più modelli evo- lutivi di strutture di taglia galattica e subgalattica in un'unica elaborazione numerica. In questo modo sarà ad esempio possibile tenere nella giusta considerazione l'influenza che hanno sull'evoluzione delle galassie i buchi neri supermassicci posti al loro centro e le radiazioni da essi emessi, le esplo- sioni delle supernovae, i superventi prodotti dalle regioni di formazione stellare e la conseguente distribuzione del gas libero, i campi magnetici di di- verse dimensioni e intensità associati alle diverse strutture. Insomma, non è sufficiente far interagire gravitazional- mente un numero anche grandissimo di particelle virtuali (immaginiamole come pixel 3D), bisogna anche asse- gnare a quelle particelle le proprietà ti- piche delle loro controparti reali. Da queste premesse si può già intuire che disponendo di supercomputer di enorme potenza, di un elevatissimo A sinistra, l’uni- verso secondo Illustris. A destra, una proiezione a grande scala del- l’universo contem- poraneo, centrata sull’ammasso di galassie più mas- siccio, che mostra la transizione fra materia oscura (parte bluastra) e gas (altri colori). [Illustris Project] numero di particelle virtuali e di modelli teorici più che affidabili, potrebbe essere possibile simulare l'evoluzione di una parte di uni- verso rappresentativa dell'intero u- niverso, sia su piccola che su grande scala. Ma perché avviare una simulazione di quel genere, con tutte le diffi- coltà che comporta, se nel migliore dei casi può confermare l'esistenza e le proprietà fisiche e chimiche di strutture già conosciute? La rispo- sta è semplice. Di quelle strutture, galassie e ammassi di galassie in particolare, abbiamo solo delle istantanee che ritraggono un at- timo quasi insignificante della loro esistenza. Per avere un'idea precisa di come si sono formate e di come evolvono nei miliardi di anni, pos- siamo tutt'al più ordinare delle se- quenze di soggetti omologhi che presumibilmente rappresentano stadi evolutivi differenti di strut- ture simili fra loro ma poste in epo- che diverse. È come tentare di ca- pire la trama di un film avendo a disposizione sono una manciata di fotogrammi estratti a caso dalla bobina. Possiamo solo ipotizzare che cosa può essere accaduto tra un fotogramma e l'altro, ma non possiamo dimostrarlo. Una simula- zione ad hoc può però ricostruire le parti mancanti, deducendo l'in- tera trama da cliché e consuetudini cinematografiche, dallo stile del-