Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Bolshoi, il gran ballo dell’Universo - È la più grande simulazione dell’evoluzione dell’Universo mai realizzata prima d’ora. Si chiama Bolshoi, come il celebre teatro moscovita, e le sue immagini parlano da sole: una danza di molteplici puntini luminosi, che rappresentano le galassie, legate da un’intricata trama di filamenti di materia oscura. Questa spettacolare simulazione non ha solo reso visibile l’evoluzione di quella piccola parte dell’Universo visibile fatta di stelle, gas e polvere, che un po’ oggi conosciamo, ma anche l’evoluzione della parte più grande dell’Universo che è invisibile e che è governata da forze misteriose. A rendere possibile tutto questo è stato un gruppo di ricercatori dell’Università della California di Santa Cruz e della Nasa con l’aiuto del settimo computer più veloce del mondo, il Pleiades dell’Agenzia spaziale americana. Dopo 6 milioni di ore di elaborazione questo supercomputer non ha permesso ovviamente la realizzazione di un modello che riguarda l’evoluzione di tutto l’Universo, ma di una piccola porzione pari a un cubo con un lato di circa un miliardo di anni luce. La simulazione parte da circa 24 milioni di anni dopo il Big Bang sulla base dei calcoli di come doveva essere all’epoca l’Universo e segue l’evoluzione e l’interazione di 8,6 miliardi di particelle, ognuna delle quali rappresenta una quantità di materia oscura con una massa che è 200 milioni di volte quella del sole. Certo, non è nulla confrontata alla vastità dell’Universo, ma è un’enormità rispetto invece alle simulazioni più vecchie. Ora Bolshoi rappresenta il più dettagliato modello cosmologico di evoluzione dell’Universo. Sarà grazie a questa nuova simulazione - che verrà descritta sulla rivista «Astrophysical Journal» che gli scienziati lavoreranno per studiare i grandi «misteri» del cosmo, come la formazione delle galassie e la genesi della materia ed energia oscure. «In un certo senso si può quasi pensare che i primi risultati siano piuttosto noiosi, perché mostrano solo che il nostro modello cosmologico standard funziona – ha detto Joel Primack, direttore dell’High-Performance Center Astrocomputing dell’Università della California - ma veramente eccitante è che ora possediamo una simulazione talmente accurata che può essere la base di innumerevoli nuovi studi». La simulazione Bolshoi si basa su dati raccolti nell’arco di cinque anni dal satellite della Nasa Wmap (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), che ha realizzato una mappa accurata delle debolissime fluttuazioni nella radiazione cosmica di fondo, quella che è stata definita come «l’eco del Big Bang». In particolare, la nuova simulazione si basa sui parametri Wmap5 e, secondo i ricercatori che hanno lavorato al modello, diventerà il punto di riferimento per tutti gli studiosi di cosmologia che vorranno testare le loro previsioni teoriche. «Oggi sappiamo che i dati ricavati da Wmap1 sono inesatti - ha detto Primack - e mi aspetto che lo strumento abbia un forte impatto nel campo dell’astrofisica». *** «Ma l’astrofisica deve rimanere una scienza sperimentale» Professor Roberto Battiston, lei è fisico dell’Istituto nazionale di Fisica nucleare. In che modo la simulazione Bolshoi contribuisce alla nostra conoscenza dell’Universo? «È sicuramente uno strumento importante che per un po’ di tempo verrà utilizzato come modello in moltissimi studi sull’astrofisica. Ma rimane una simulazione e in quanto tale non può essere interpretata come una mappa geografica. Pur utilizzando i dati più aggiornati raccolti tramite le osservazione, è solo una versione estremamente semplificata di una piccolissima parte dell’Universo». La porzione simulata dell’Universo è troppo piccola? «Sì. Gli scienziati hanno ricostruito l’evoluzione di un volume di spazio pari a circa un cubo con un lato di un miliardo di anni luce. Una porzione irrilevante se consideriamo che l’Universo visibile ha un diametro che supera i 40 miliardi di anni luce. La simulazione Bolshoi sarà per un po’ di tempo un punto di riferimento importante per altri studi astrofisici, almeno finché non verrà effettuata una simulazione ancora più accurata». Saranno le simulazioni a svelarci i misteri dell’Universo, come la formazione delle galassie e l’origine della materia e dell’energia oscure? «Le simulazioni sono sicuramente utili. Ci hanno ad esempio aiutato a capire che le galassie sono perline luminose legate da una ragnatela di materia oscura. Ma l’astrofisica è una scienza sperimentale e sono convinto che saranno le osservazioni e le misure a svelarci qualcosa di più sul nostro Universo. Al momento ne conosciamo circa il 4%, il restante è ancora un mistero e forse lo rimarrà per sempre. Ma non per questo dobbiamo smettere di cercare». [V. ARC.]

VALENTINA ARCOVIO