Venti galattici studiati con i supercalcolatori

Un gruppo di ricercatori all'INAF-OATs ha utilizzato simulazioni cosmologiche per quantificare le proprieta' su larga scala dei venti galattici generati dall'energia rilasciata da esplosioni di supernova. Grazie allo sviluppo di algoritmi sempre piu' sofisticati ed al parallelo sviluppo di calcolatori sempre piu' potenti nell'ultimo decennio, e' ora possibile simulare campioni statistici di galassie a partire da fluttuazioni nell'Universo primordiale. Questo studio, guidato da Paramita Barai in collaborazione con Pierluigi Monaco, Giuseppe Murante, Antonio Ragagnin e Matteo Viel, e' stato pubblicato questo mese nella rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 

Leggi tutto: Venti galattici studiati con i...

La polvere copre importanti tracce dell’universo primordiale

Il risultato frutto dell'analisi congiunta dei dati raccolti dal satellite Planck dell'ESA e, da terra, dagli esperimenti BICEP2 e Keck Array

Crediti: ESA / Planck Collaboration, M. A. Miville-Deschênes, CNRS - Institut d'Astrophysique Spatiale, Université Paris - XI, Orsay, France

Il team del satellite Planck dell’Agenzia spaziale europea (ESA), che conta un nutrito gruppo di scienziati a Trieste e in particolare all’INAF Osservatorio astronomico di Trieste, ha unito le forze con quello dei telescopi situati al Polo Sud BICEP2 e Keck Array per verificare se particolari conformazioni dette “modi-B” che il 17 marzo scorso l’esperimento BICEP2 annunciò d’aver intravisto nella polarizzazione del fondo cosmico a microonde fossero davvero l’impronta delle onde gravitazionali primordiali. La conclusione alla quale sono giunti è che non si può ancora offrire alcuna risposta certa: la contaminazione da polvere galattica è risultata molto più alta di quanto inizialmente stimato dagli scienziati di BICEP2, e comunque troppo elevata per poter confermare la presenza o meno d’una traccia d’origine primordiale.

Il segnale elettromagnetico catturato e analizzato dai tre esperimenti è la cosiddetta CMB, o radiazione di fondo cosmico a microonde, che risale ad appena 380 mila anni dopo il Big Bang ed è la prima luce che mai sia stata emessa nel corso dei 13,8 miliardi di anni di storia dell’universo. La mappa a tutto cielo della CMB, tracciata con una precisione senza precedenti grazie alle osservazioni del telescopio spaziale Planck, ha già permesso un’ampia gamma di nuove scoperte scientifiche sull’universo primordiale.

Leggi tutto: La polvere copre importanti tracce...

CLASH-VLT: le sottostrutture di un ammasso di galassie viste con la lente gravitazionale

di Emiliano Munari

per gentile concessione di C. Grillo

Lo scenario cosmologico ad oggi maggiormente accreditato, il cosiddetto "scenario ΛCDM", consiste in un Universo composto prevalentemente da due componenti: la materia oscura e l'energia oscura. Negli ultimi decenni molti sforzi sono stati fatti per quantificare l'ammontare di tali componenti e comprenderne la natura. Tuttavia, mentre riteniamo di conoscere in modo abbastanza accurato la quantità relative di energia e materia cosmica, la natura delle due componenti rimane ignota.

Gli ammassi di galassie sono i più grandi oggetti in equilibrio (o prossimi ad esso) dell'Universo. Ospitano da centinaia fino a migliaia di galassie e costituiscono un prezioso strumento per indagare l'attuale scenario cosmologico standard. La loro massa e struttura interna forniscono informazioni sulla loro formazione, la quale è in ultima istanza connessa con la storia cosmologica nel suo complesso. Uno dei metodi più efficaci per lo studio della struttura interna degli ammassi di galassie è fornito dal cosiddetto "effetto lente": la distribuzione di massa di un ammasso di galassie deflette i raggi di luce emessi da galassie lontane che si vedono, in proiezione, dietro all'ammasso. Queste galassie, appaiono `magnificate' (ovvero più luminose di quanto siano in realtà) e distorte risperto alla loro forma originale. Per alcune particolari configurazioni geometriche del sistema ottico composto dalla lente (l'ammasso) e dalle sorgenti (le galassie distanti), le immagini di queste ultime diventano archi ed una singola sorgente può comparire più volte.
Studiando la posizione e le forme di queste immagini multiple è possibile ottenere informazioni sulla massa che ha causato la deflessione della luce.

Leggi tutto: CLASH-VLT: le sottostrutture di un...

Grandi progressi per le galassie in scatola

Gruppo di astrofisici triestini ricostruisce al computer l'evoluzione delle galassie a spirale

Il nostro Sole con i suoi pianeti e centinaia di miliardi di altre stelle naviga nello spazio cosmico a bordo della nostra galassia, la Via Lattea. Le osservazioni indicano che la Via Lattea è un tipo di galassia "a spirale" molto diffuso nell’universo. E’ costituita da un disco sottile di stelle relativamente giovani e azzurre, gas e polveri che formano un disegno a spirale e, al centro, da un nucleo di stelle vecchie di colore giallastro-rossiccio.

Per gli astrofisici, capire come si è formata e come funziona una galassia significa poter programmare un super-calcolatore a seguire i processi fisici fondamentali, a partire da un Universo molto giovane fino all'attuale epoca cosmica. Il calcolo viene effettuato su quella che gli astrofisici chiamano "una scatola", un cubo di Universo il cui lato può misurare miliardi di anni luce. La via dei supercalcolatori è stata percorsa fin dai primi anni ’90, ma finora gli scienziati si sono sempre trovati davanti a un muro che precludeva loro di produrre un modello realistico di galassia a spirale. In particolare, i dischi delle galassie virtuali risultavano troppo compatti e in rotazione troppo rapida attorno al loro centro.

Leggi tutto: Grandi progressi per le galassie in...