L’Esa presenta il più grande universo virtuale mai creato

Simulate 3,4 miliardi di galassie per preparare il telescopio Euclid: un test cosmico per esplorare la materia oscura

L’Agenzia spaziale europea (ESA) ha pubblicato oggi il più grande catalogo virtuale di galassie mai realizzato. Contiene la simulazione di oltre 3,4 miliardi di galassie e, per i calcoli, è stato utilizzato il supercalcolatore Piz Daint del Centro svizzero di calcolo scientifico (CSCS) di Lugano. Il catalogo, chiamato Flagship 2 Galaxy Mock, è stato realizzato nell’ambito della missione Euclid. «Abbiamo rappresentato un universo virtuale che si estende per circa dieci miliardi di anni luce attorno alla Terra», ha spiegato Joachim Stadel dell’Università di Zurigo (UZH), che ha partecipato allo studio.

L’ESA ha descritto il catalogo come “un estratto della più grande carta tridimensionale dell’universo“, il cui scopo è aiutare a comprendere la materia oscura. Il telescopio spaziale Euclid, lanciato nel 2023, sarà operativo per sei anni: finora ha funzionato perfettamente e ha catturato immagini straordinarie, ha sottolineato Stadel. L’obiettivo principale è quello di approfondire l’evoluzione dell’universo negli ultimi dieci miliardi di anni.

Una simulazione di 3,4 miliardi di galassie

Il catalogo simula ciò che il telescopio vedrà, servendo come “universo di prova” per testare i metodi di analisi e individuare possibili criticità prima dell’arrivo dei dati reali. I dati simulati saranno poi confrontati con quelli osservati per identificare eventuali fenomeni fisici sconosciuti. Il modello informatico alla base del progetto, sviluppato all’UZH, presuppone un “universo originario” composto solo da materia oscura: i ricercatori hanno simulato l’interazione gravitazionale di quattro trilioni di particelle su scala cosmica, ottenendo una mappa dettagliata della distribuzione di materia invisibile.

Da questa simulazione sono stati estratti circa 16 miliardi di “aloni” (regioni dense di materia oscura), all’interno dei quali sono state inserite le galassie. Usando dati di mappe celesti reali, gli scienziati hanno assegnato a ciascuna galassia caratteristiche come luminosità, colore, forma e velocità. Il risultato è una simulazione di 3,4 miliardi di galassie, ognuna con 400 proprietà uniche. I complessi calcoli sono stati eseguiti nel 2019 al CSCS di Lugano. “Abbiamo sfruttato quasi interamente il supercomputer”, conclude Stadel, “che all’epoca era il più potente della Svizzera e tra i più veloci al mondo”.