La storia fin qui

Ma come ho fatto ad arrivare a questo punto? Capita prima o poi a tutti di chiederselo, specialmente quando ci troviamo ingarbugliati in situazioni non propriamente piacevoli dalle quali non ci riesce di tirarci fuori. La risposta ovviamente in questi casi è individuale e non è certamente materia di questo blog. Però una domanda simile si può applicare all’evoluzione dell’universo nel complesso, ed allora assume una connotazione completamente nuova. Ed anche – evidentemente – si apre ad una possibile risposta, forse più ancora che nel caso precedente (a volte, allargare la prospettiva serve, eccome).

Il progetto si chiama Illustris, ed è certamente il più ambizioso intrapreso finora nel campo. Basti pensare che ha consumato l’equivalente di 20 milioni di ore di CPU seguendo dodici miliardi di punti che si estendono per un “cubo” di 35 milioni di anni luce di lato, mentre evolve su un arco di tempo superiore ai tredici miliardi di anni.  Se vi par poco! 

La simulazione è la prima del suo genere a tracciare la materia fino a formare una grande varietà di tipi di galassie. Come potrete vedere, il video assume la prospettiva di una camera virtuale che gira  continuamente intorno alla parte di universo che si sta simulando. Inizia mostrando  l’evoluzione della materia oscura, dopodiché si passa alle nubi di idrogeno, poi elio e carbonio, e poi di nuovo si torna alla materia oscura.  In basso si ha l’indicazione del tempo trascorso dal Big Bang, e anche del tipo di materia che si sta guardando momento per momento.

Va detto che l’esperimento va ben al di là della produzione di un bel video, ma è una vera – e assai ambiziosa – impresa scientifica, capace di produrre risultati importanti. Al momento, sono in corso di studio alcune discrepanze tra Illustris e il vero universo, come il fatto che la simulazione produca un eccesso di stelle vecchie (o – se volete adottare un punto di vista estremo – potete anche pensare che l’universo ne produca… troppo poche rispetto alle nostre simulazioni…!)

In ogni caso, la prossima volta che vi capita di pensare come ho fatto ad arrivare fin qui, respirate e rilassatevi. C’è una risposta. Perlomeno, nel caso dell’universo (per il resto, non ci azzardiamo).

Adattamento da APOD 12.5.2014

Universo al computer: l’arte moderna di simulare

Guardate bene l’immagine qui sotto. Straordinaria, nel suo livello di dettaglio, non trovate? Ebbene, se pensate che sia una parte dell’Hubble Deep Field o comunque una immagine reale dello spazio profondo, acquisita con qualcuno dei più grandi telescopi a terra o nello spazio, siete in errore (ma pienamente giustificati, viste le circostanze). La cosa notevole è che non state guardando una vera immagine dell’universo, ma una simulazione teorica. 

Visivo image 1 0

Settanta milioni di elementi per questa simulazione, che rende pienamente conto della varietà dell’universo: galassie ellittiche, nane, interagenti. E anche vuoti. E filamenti. Grazie alla potenza degli attuali elaboratori, il modello si avvicina sempre più alla realtà così come la osserviamo. Crediti immagine: Becciani U. et al.

Per la precisione, l’immagine mostra la bellezza di settanta milioni di elementi ed è ottenuta da una simulazione ad N corpi  creata attraverso VisIVO (Visual Interface for the Virtual Observatory). VisIVO è una collezione di software open source con il quale si possono realizzare immagini da dati astrofisica su larga scala. Con tale software – e con simili tecnologie informatiche – gli astronomi sono ora in grado di processare enormi set di dati, anche provenienti da diverse sorgenti, e combinarli in visualizzazioni tridimensionali, che risultano estremamente accurate.

Così l’universo osservato e l’universo simulato si avvicinano sempre di più, magari in un futuro arriveremo ad un livello di dettaglio ora impensabile… chissà, se noi stessi fossimo una simulazione molto ben realizzata, da qualche ignota civiltà? Scenario da fantascienza, abbastanza irreale ma comunque suggestivo, almeno dal punto di vista letterario!

Tornando… con i piedi per terra (ma il naso in sù come sempre), è interessante anche il fatto che il computing power che ha reso possibile questa simulazione sia tutto italiano: precisamente, viene dal Consorzio Cometa, una rete grid di computer (ovvero, una infrastruttura di calcolo distribuito, di solito usato per l’elaborazione di ingenti quantità di dati) sparsi su sette diversi siti, tutti localizzati in Sicilia. Cometa fornisce l’accesso alla bellezza di 250 CPU e ben due terabyte di spazio di memorizzazione.

Elaborazione di un post da Astronoming Computing Today