Gli astronomi creano un universo sintetico identico al nostro: la scoperta rivoluzionaria della simulazione COLIBRE

Un universo sintetico, creato al computer, che riproduce con precisione impressionante le caratteristiche del nostro cosmo. Non è un esperimento filosofico, ma un traguardo scientifico: i ricercatori del progetto COLIBRE hanno sviluppato una simulazione così avanzata da essere quasi indistinguibile dalla realtà.

Lo studio, pubblicato sulla rivista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, non mira a sostituire la creazione divina, ma a testare la solidità del modello cosmologico standard. E i risultati sono sorprendenti: le galassie generate dal modello digitale condividono molte proprietà con quelle osservate nella realtà, come numero, luminosità, colori e dimensioni.

«È straordinario vedere emergere dalle nostre simulazioni galassie che sembrano identiche a quelle reali», ha dichiarato Carlos Frenk, fisico della Durham University e coautore dello studio. «Ancora più notevole è il fatto che siamo riusciti a creare questo universo sintetico risolvendo le equazioni fondamentali della fisica in un universo in espansione».

Questa scoperta rappresenta un sollievo per i cosmologi. Il modello standard, infatti, ha recentemente subito critiche a causa di alcune osservazioni del James Webb Space Telescope, che hanno messo in discussione la sua validità. Tuttavia, COLIBRE dimostra che, con una rappresentazione più realistica dei processi fisici, il modello rimane coerente con ciò che osserviamo.

Il progetto COLIBRE si distingue per un dettaglio fondamentale: è la prima simulazione su larga scala a includere gas freddi e polveri cosmiche all'interno delle galassie. Precedenti modelli imponevano un limite artificiale ai gas con temperature inferiori a 10.000 gradi Fahrenheit, poiché troppo complessi da simulare. Grazie a una potenza di calcolo senza precedenti, il team internazionale ha superato questo ostacolo.

La realizzazione di COLIBRE ha richiesto quasi dieci anni di lavoro e l’utilizzo del supercomputer COSMA8 presso la Durham University, per un totale di 72 milioni di ore di CPU. Ora, i ricercatori dovranno analizzare i dati raccolti, un processo che richiederà diversi anni. Finora, le simulazioni mostrano una stretta corrispondenza con le osservazioni dell’universo sia primordiale che attuale, incluse le masse delle prime galassie.

Tuttavia, il modello non riesce a spiegare alcune scoperte del James Webb, come i cosiddetti “Little Red Dots” – oggetti luminosi e apparentemente supermassicci osservati quando l’universo aveva meno di un miliardo di anni, ma che oggi sembrano scomparsi. Le ipotesi vanno da galassie estremamente compatte a una fase inedita dell’evoluzione dei buchi neri supermassicci.

«Alcuni risultati iniziali del James Webb erano stati interpretati come una sfida al modello cosmologico standard», ha spiegato Evgenii Chaikin, coautore dello studio e ricercatore dell’Università di Leida. «Ma COLIBRE dimostra che, una volta rappresentati in modo più realistico i processi fisici chiave, il modello rimane coerente con ciò che osserviamo».