ExaSky: La più grande simulazione astrofisica dell’universo svela i segreti della materia oscura

ExaSky: Un passo avanti nella comprensione dell’universo

Un team di ricercatori ha realizzato la più grande simulazione astrofisica dell’universo mai realizzata, chiamata ExaSky. Questa simulazione, che rappresenta un volume di oltre 31 miliardi di megaparsec cubici, è stata resa possibile grazie al supercomputer Frontiers, attualmente il secondo più veloce al mondo, installato presso l’Oak Ridge National Laboratory negli Stati Uniti.
L’obiettivo di ExaSky è quello di aiutare astrofisici e cosmologi a comprendere meglio l’evoluzione e la fisica dell’universo, con un focus particolare sulla natura della materia oscura. “Ci sono due componenti nell’universo: la materia oscura, che per quanto ne sappiamo interagisce solo gravitazionalmente, e la materia convenzionale, o materia atomica”, spiega Salman Habib, fisico dell’Argonne National Laboratory negli Stati Uniti e coordinatore del progetto. “Quindi, se vogliamo sapere cosa sta facendo l’universo, dobbiamo simulare entrambe queste cose: la gravità e tutta l’altra fisica, tra cui il gas caldo e la formazione di stelle, buchi neri e galassie. Queste simulazioni sono ciò che chiamiamo simulazioni di idrodinamica cosmologica.”

Le sfide di simulare l’universo

Le simulazioni realizzate in precedenza omettevano molte delle variabili che compongono le simulazioni idrodinamiche. “Se dovessimo simulare una grande porzione dell’universo esaminata da uno dei grandi telescopi come l’Osservatorio Rubin in Cile, si tratterebbe di guardare enormi porzioni di tempo, miliardi di anni di espansione”, afferma Habib. “Fino a poco tempo fa non potevamo nemmeno immaginare di fare una simulazione così grande se non nella sola approssimazione gravitazionale.”
Per aumentare le dimensioni del modello e arrivare a rappresentare un volume dell’universo in espansione pari a oltre 31 miliardi di megaparsec cubici, sono stati necessari anni di perfezionamento degli algoritmi e tutti gli aggiornamenti che hanno reso Frontier il supercomputer più veloce al mondo al momento della simulazione.

Un assaggio di ExaSky

Il team ha già condiviso un piccolo assaggio della simulazione in un video che mostra un enorme ammasso di galassie che si uniscono in un volume di 311.296 megaparsec cubici, pari a solo lo 0,001% dell’intero volume della simulazione.
ExaSky rappresenta un passo avanti significativo nella comprensione dell’universo e delle sue componenti. Le informazioni raccolte da questa simulazione saranno preziose per i ricercatori che studiano la materia oscura e l’evoluzione dell’universo.

L’impatto di ExaSky sulla ricerca

ExaSky è una testimonianza dell’incredibile progresso che la tecnologia ha fatto negli ultimi anni. La capacità di simulare l’universo su una scala così vasta apre nuove possibilità per la ricerca astrofisica e cosmologica. Le informazioni raccolte da questa simulazione potrebbero portare a nuove scoperte sulla natura della materia oscura e sull’evoluzione dell’universo, contribuendo a rispondere ad alcune delle domande fondamentali che l’umanità si pone da sempre.