Un censimento di galassie di mezza età mostra un buon accordo con le simulazioni cosmologiche

Tre galassie simulate nel progetto IllustrisTNG
Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astronomical Journal” riporta i primi risultati di un’analisi dei dati del terzo rilascio (Data Release 3, DR3) dell’indagine astronomica Lega-C, la più vasta indagine spettroscopica di galassie che potremmo definire di mezza età dato che le vediamo com’erano tra cinque e otto miliardi di anni fa circa. Essa offre informazioni fondamentali per capire a fondo certe fasi dell’evoluzione delle galassie e della formazione stellare al loro interno. Una buona notizia offerta da un team di ricercatori guidato da Po-Feng Wu dell’Institute of Astronomy and Astrophysics di Taipei (Taiwan) che include Anna Gallazzi e Stefano Zibetti dell’INAF (Istituto nazionale di astrofisica) è il buon accordo tra le simulazioni del programma IllustrisTNG e delle osservazioni condotte in quella sorta di censimento che è stato Lega-C.

Le galassie relativamente vicine alla Via Lattea vengono viste dalla Terra com’erano alcuni milioni di anni fa. Al contrario, le galassie più lontane vengono viste dalla Terra com’erano quando si erano formate da poco. Tra questi estremi c’è una storia della durata di parecchi miliardi di anni che è importante ricostruire per capire perché l’universo è come lo vediamo oggi.

Lo strumento VIMOS (VIsible MultiObject Spectrograph) montato sul VLT (Very Large Telescope) dell’ESO in Cile è stato usato nell’indagine astronomica Lega-C. Tra il dicembre 2014 e il marzo 2018 ha permesso di osservare oltre 3000 galassie che vediamo com’erano tra cinque e otto miliardi di anni fa, nel bel mezzo della loro evoluzione.

Preparare i dati raccolti in un’indagine così vasta per la loro pubblicazione richiede molto tempo e per questo motivo solo il 31 luglio 2021 è arrivato il terzo rilascio, la cosiddetta Data Release 3, o semplicemente DR3. Questo rilascio offre una maggior qualità dei dati, anche per quanto riguarda il lato statistico.

Un modo per capire quanto siano precisi gli attuali modelli relativi all’evoluzione delle galassie è confrontare i dati raccolti dall’indagine Lega-C con simulazioni astronomiche come IllustrisTNG. Si tratta di una simulazione dell’universo estremamente sofisticata che è stata migliorata nel corso di anni di lavoro i cui risultati sono stati presentati nel maggio 2019 in un articolo pubblicato sulla rivista “Computational Astrophysics and Cosmology”.

La simulazione del progetto IllustrisTNG codificata come TNG100 è stata confrontata con i risultati dell’indagine Lega-C. L’immagine (The Illustris Collaboration (2018)) mostra la simulazione dell’evoluzione di tre diverse galassie da 12,5 miliardi di anni fa fino ad oggi: nel pannello superiore vengono simulate le emissioni di luce visibile mentre nel pannello inferiore viene rappresentata la distribuzione di gas al loro interno.

I ricercatori hanno trovato una buona concordanza tra i risultati della simulazione IllustrisTNG TNG100 e le osservazioni dell’indagine Lega-C, tuttavia rimangono alcune differenze. Ci sono diverse possibili spiegazioni e potrebbe esserci più di un fattore a determinare le discrepanze. L’analisi di quelle discrepanze aiuterà a migliorare i modelli di evoluzione delle galassie e di testare ancor di più modelli come quelli relativi alla materia oscura e alle sue alternative.

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