Un nuovo modello sull'evoluzione galattica

Nuovi modelli computerizzati hanno simulato la crescita di una galassia nel corso di miliardi di anni, mostrando come lunghi filamenti di gas si muovano a spirale verso le regioni più profonde della galassia, per poi essere convertiti in nuove stelle. Secondo i ricercatori, questo nuovo modello spiega come le galassie aumentino la loro massa nel corso della loro evoluzione, in contrasto con i modelli già esistenti.


Nel giovane Universo, le galassie si sono formate da densi nodi di materia all'interno di filamenti uniti da un'immensa rete cosmica. All'interno delle galassie, altri densi nodi gassosi molto più piccoli si sono raffreddati, collassando su loro stessi e dando vita a nuove stelle.
Secondo il precedente modello sulla formazione galattica, nubi di gas caldo si sarebbero avvicinate al centro della galassia da tutte le direzioni. Le nubi, scontrandosi, avrebbero emesso onde d'urto in grado di riscaldare il gas che stava viaggiando a velocità molto elevate, impilandosi in strutture simile a onde. Il gas si sarebbe poi lentamente raffreddato, affondando verso il cuore della galassia. Questo processo avrebbe richiesto circa otto miliardi di anni.
Dopo che questo modello era crollato di fronte alla formazione di galassie più piccole, i ricercatori hanno iniziato a sospettare che il modello potesse essere errato anche per galassie più grandi come la nostra. Hanno così sviluppato un nuovo modello, secondo il quale il gas – freddo, in questo caso – si insinua lungo dei filamenti verso il cuore della galassia.
«La formazione galattica è un vero caos», spiega Kyle Stewart, che ha guidato il team di ricercatori. «Abbiamo avuto bisogno di centinaia di processori di computer, oltre a vari mesi di tempo, per simulare e capire come questo processo funziona».
Il team ha usato tre supercomputer: uno al JPL, uno al Centro di Ricerca Ames e l'altro all'Università della California, ad Irvine. Hanno poi sviluppato quattro diverse simulazioni, osservando la formazione e la crescita e di una galassia da appena 57 milioni di anni dopo il Big Bang fino ad oggi.
Il team ha dato vita alle galassie usando ingredienti essenziali come l'idrogeno, l'elio e la materia oscura, lasciando poi le simulazioni in balia delle leggi della fisica.
«Le simulazioni sono come un'enorme partita di scacchi», spiega Alyson Brookes dell'Università del Wisconsin a Madison. «Per ogni singolo attimo dobbiamo capire come una data particella, la nostra pedina, si deve muovere rispetto alla posizione di tutte le altre particelle. Ci sono centinaia di milioni di particelle nella simulazione, quindi capire come le forze gravitazionali influenzino ogni singola particella richiede molto tempo».
La simulazione ha confermato che il gas freddo percorre stretti corridoi verso il nucleo della galassia, mostrando però che ruota più velocemente di quanto si pensava. Inoltre, l'intero processo ha richiesto molto meno tempo del modello standard: «appena» un miliardo di anni.
«Abbiamo scoperto che le strutture filamentose su cui sono costruite le galassie sono la chiave su come esse si evolvono nel tempo», spiega Leonidas Moustakas.
Questo modello risolve inoltre il mistero su come il materiale nelle periferie del disco di una galassia si muova molto velocemente: ora, questo nuovo modello lo consente.
«Lo scopo di simulare delle galassie è confrontarle con ciò che i telescopi osservano e vedere se abbiamo veramente capito come costruire una galassia», conclude Stewart.
Un nuovo modello sull'evoluzione galattica Un nuovo modello sull'evoluzione galattica Reviewed by Pietro Capuozzo on 26.5.13 Rating: 5
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