La “ragnatela cosmica” e i barioni mancanti…

Secondo un recente studio condotto con l’ausilio di un nuovo supercomputer all’Università del Colorado (Builder),
la maggior parte della materia nell’universo è legata ad una “ragnatela cosmica” di filamenti che si estendono
nello spazio anche per milioni di anni luce. Questi studi potrebbero aiutare a comprendere il problema dei
“barioni mancanti”, un nodo cruciale da risolvere per il modello cosmologico standard…

Lo studio indica che una porzione significativa del gas si trova addensata in questi vastissimi filamenti – che connettono tra loro
gli ammassi di galassie – ed è nascosta dalla possibilità di osservazione diretta, trovandosi all’interno di enormi
nubi di gas intergalattico caldo. Il team di ricerca di Builder ha effettuato una delle più impegnative simulazioni
al computer mai sperimentate, “impacchettando” circa il 2.5 per cento della materia visibile dell’Universo in una
gigantesca simulazione al computer, per modellare una regione larga ben 1,5 miliardi di anni luce.

Bene, c’è voluto quasi un decennio per produrre il codice numerico – straordinariamente complesso – che governa la
simulazione, la quale incorpora praticamente l’insieme completo delle condizioni fisiche conosciute quando l’Universo
era ancora estremamente giovane, pochi istanti dopo il Big Bang. Tale simulazione si giova di tecniche numeriche
molto avanzate, che consentono anche ai ricercatori di “zoomare” su regioni interessanti di questa regione di “universo
simulato”, ha l’obiettivo di modellare il moto della materia nella sua fase di collasso (a causa delle forze gravitazionali), che
la conduce a costituirsi nei citati filamenti e nelle strutture come galassie ed ammassi di galassie…

Una porzione della simulazione al supercomputer di una frazione di universo, con i filamenti prodotti
dagli addensamenti di materia. L’oggetto più chiaro verso la parte centrale corrisponde ad un ammasso di galassie,
la cui massa dovrebbe essere circa un milione di miliardi di quella del Sole…

Credits: University of Colorado

Secondo il modello cosmologico “standard”, l’Universo consiste di
materia oscura per circa il 25%, per il 70% di
energia oscura e solo per circa il 5% di normale materia. La materia ordinaria consiste principalmente di barioni (idrogeno, elio ed elementi
più pesanti), ma le osservazioni indicano che in realtà “non si trovano” ancora bel il 40% dei barioni previsti dal modello. Molti astronomi ritengono che tali “barioni mancanti” costituiscano la materia nascosta nelle nubi di gas intergalattico caldo, dicono
gli astronomi che hanno fatto la simulazione.

Secondo tali scienziati, infatti, negli anni futuri questi filamenti potranno divenire osservabili, tramite l’utilizzo
di nuovi telescopi allo “stato dell’arte”. Essi ritengono che, quando si comincerà ad osservare tali filamenti, e comprenderne
la loro natura, si potrà imparare molto riguardo al problema dei barioni “mancanti” nell’Universo.

University of Colorado Press Release