MIT, un video per raccontare la storia dell'Universo

 

Gli scienziati del MIT di Harvard hanno eseguito una simulazione simile utilizzando una rete di supercomputer per simulare lo sviluppo dell'intero universo da quando era solo un insieme di sottilissimi granelli di polvere

Scritto da Simone Ziggiotto il 08/05/14 | Pubblicata in Scienze | Archivio 2014

 

MIT, un video per raccontare la storia dell'Universo

Gli scienziati del MIT di Harvard hanno eseguito una simulazione simile utilizzando una rete di supercomputer per simulare lo sviluppo dell'intero universo da quando era solo un insieme di sottilissimi granelli di polvere.

Il super-computer ha utilizzato una sorta di approccio che si può definire "l'universo in un cubo". Il modello rappresenta una zona di spazio che è di quasi 350 milioni di anni luce, che gli scienziati dicono essere abbastanza grande da essere rappresentativo di tutto l'universo, ma permette anche agli utenti di "zoommare" in specifici punti per verificare le singole galassie, arrivando ad una scala di rappresentazione piccola come solo 1.000 anni luce.

I ricercatori hanno creato oltre 100.000 linee di codice che simulano le leggi della fisica, la nostra comprensione della materia ordinaria, materia oscura e l'energia: da qui sono riusciti a creare un'istantanea del nostro universo, come sarebbe apparso solo 12 milioni di anni dopo il Big Bang. Da quel punto, hanno lasciato al computer fare la simulazione di come si sarebbe sviluppato l'universo fino ad arrivare ai 13 miliardi anni - il nostro universo si crede possa risalire a circa 13,8 miliardi di anni fa.

Un lavoro di squadra

La simulazione ha richiesto un lavoro di proporzioni quasi galattiche per il calcolo dei dati. Se fossa stata eseguita su un singolo computer, la simulazione per essere terminata avrebbe richiesto migliaia di anni. Fortunatamente, una collaborazione in rete di supercomputer situati ad Harvard, al Texas Advanced Computing Center e altri impianti europei hanno permesso di procedere in modo molto più rapido, in un arco di tempo di pochi mesi. Per scrivere il codice i ricercatori hanno usato un algoritmo "che tiene anche conto della composizione e della percentuale dei gas presenti nelle varie galassie: ciò contribuisce a plasmarne la forma, in ottimo accordo coi dati osservativi".

Nel video qui sotto potete vedere un riassunto della simulazione, con la formazione delle stelle, la loro vita e la loro morte, le dinamiche dei gas, la creazione dei nuovi elementi tramite la fusione e la creazione dei buchi neri.

Alla fine, la simulazione ha creato 41.416 galassie, solo una frazione dell'universo reale. "Negli ultimi due decenni, i cosmologi sono stati in grado di produrre galassie come la Via Lattea nelle loro simulazioni". David Spergel, professore di astronomia all'Università di Princeton, ha detto in un comunicato. Ma questo ultimo modello è riuscito a produrre più galassie a spirale, proprio come la Via Lattea.

"Alcune galassie sono più ellittiche e alcune sono più come la Via Lattea, a spirale", ha spiegato Mark Vogelsberger del MIT, il primo autore del nuovo studio che descrive il progetto e pubblicato su Nature. "C'è un certo rapporto nell'universo. Ora abbiamo ottenuto il giusto rapporto. Che non è stato raggiunto prima". Naturalmente, la simulazione ha alcuni difetti. "Le galassie di piccola massa si formano troppo presto nella simulazione", Vogelsberger ha aggiunto. Questo significa che molte galassie appaiono molto più grandi rispetto a quanto i loro analoghi sarebbero nell'universo reale".

"C'è un certo margine di miglioramento per il futuro", ha detto Vogelsberger in un'intervista. "Non sono i modelli che hanno successo a farci andare avanti, è sicuramente il fallimento perché allora possiamo imparare ciò che è sbagliato nella nostra comprensione dell'Universo e cerchiamo di avere delle teorie migliori",

MIT - la storia dell'Universo in un video


 

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