Un gruppo di astronomi delle Università di Leiden in Olanda e Durham in Gran Bretagna ha realizzato una simulazione dell’Universo in cui sono state ricreate galassie molto simili a quelle reali in termini di massa, dimensione ed età. Questa similitudine è stata resa possibile tenendo conto dei venti galattici, composti cioè da gas che vengono espulsi dalle galassie. I risultati su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Gli astronomi hanno realizzato una simulazione dell’Universo impiegando diversi mesi di calcolo grazie all’ausilio di due potenti supercomputer, denominati “Cosmology Machine” e “Curie”, che si trovano rispettivamente a Durham e a Parigi. Ciò ha permesso di studiare l’evoluzione delle galassie nel corso della storia cosmica che, come sappiamo, dura ormai da quasi 14 miliardi di anni. Nonostante sia da molto tempo che gli astronomi tentano di comprendere la formazione delle galassie attraverso le simulazioni al computer, i risultati ottenuti non hanno avuto grossi successi: infatti, le galassie ricreate dalle simulazioni precedenti erano troppo massicce, troppo piccole, molto vecchie e alquanto sferiche.
L’immagine illustra la formazione di una galassia ottenuta con la simulazione EAGLE. Le prime due immagini si estendono per 326 e 32,6 milioni di anni luce e mostrano la distribuzione del gas. I colori rosso e blu indicano la temperatura del gas (rosso=alta, blu=bassa). La terza immagine mostra la luce stellare in una regione estesa 0,2 milioni di anni luce. Credit: J. Schaye et al. 2015.
Le galassie ricostruite invece con la simulazione EAGLE (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments), sono molti simili a quelle osservate in quanto è stata considerata la presenza dei venti galattici, che portano via il gas necessario alla formazione stellare. Le galassie di EAGLE sono meno massicce e più giovani perché si formano poche stelle che avranno origine più tardi nel corso dell’evoluzione galattica. In queste simulazioni, i venti galattici, che sono alimentati dalle stelle, dalle supernovae e dai buchi neri supermassicci, sono molto più potenti rispetto alle precedenti simulazioni.
Inoltre, la dimensione e la forma delle migliaia di galassie ricostruite con la simulazione EAGLE sono molto simili a quelle che osservano di fatto gli astronomi. “L’Universo generato al computer è proprio simile a quello reale”, spiega Richard Bower della Durham University e co-autore dello studio. “Ci sono galassie ovunque, di tutte le forme, dimensioni e colori che ho avuto modo di osservare con i maggiori telescopi del mondo. È incredibile. Nell’universo di EAGLE posso addirittura spingere un bottone per far evolvere il tempo all’indietro”.
Avendo sviluppato una simulazione che produce migliaia di galassie con caratteristiche simili a quelle reali, gli astronomi possono ora studiare in dettaglio l’evoluzione delle singole strutture. “Per noi, si tratta dell’inizio di una nuova era”, conclude Rob Crain della Liverpool John Moores University e co-autore della ricerca. “Possiamo manipolare le condizioni fisiche dell’Universo e studiare l’evoluzione delle galassie nel corso degli ultimi 14 miliardi di anni”.
MNRAS: J. Schaye et al. – The EAGLE project: simulating the evolution and assembly of galaxies and their environments
arXiv: The EAGLE project: Simulating the evolution and assembly of galaxies and their environments