Il più grande catalogo simulato di galassie

Immagine estratta dal catalogo di simulazioni di Euclid Flagship. Ogni punto rappresenta una galassia: i punti blu indicano le galassie al centro degli ammassi di materia oscura, mentre i punti rossi indicano le galassie satellite. Insieme, tracciano la distribuzione di massa su larga scala dell'Universo, formando ammassi, filamenti e vuoti (Immagine: Jorge Carretero e Pau Tallada del Port d'Informació Científica / Euclid Consortium; elaborazione con il software Splotch)

Il Consorzio Euclid ha pubblicato il più grande catalogo simulato di galassie mai realizzato. Chiamato “Flagship 2 Galaxy Mock”, contiene le simulazioni di oltre 3,4 miliardi di galassie. L’obiettivo è imitare l’Universo reale e riprodurre ciò che il telescopio Euclid potrà osservare nei prossimi anni.

Lanciata nel luglio 2023, la missione Euclid dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) è infatti in azione con l’obiettivo di mappare più di un terzo del cielo in sei anni. Nel frattempo, riprodurre l’Universo con simulazioni numeriche prima di ottenere la mappa 3D finale potrà aiutarci a capire che cosa vede Euclid.

In questo modo, gli scienziati avranno la possibilità di studiare l’origine della “rete cosmica” - la struttura su grande scala dell’Universo -, testare il modello cosmologico standard e comprendere la natura dell’energia oscura e della materia oscura. Il nuovo catalogo simulato, inoltre, può essere utilizzato per studiare l’evoluzione delle galassie e capire come si formano ed evolvono le galassie nel corso della loro vita.

Nel complesso, il “Flagship 2 Galaxy Mock” include 3,4 miliardi di galassie, per le quali sono state inoltre modellate più di 400 proprietà, tra cui luminosità, posizione, velocità e forma. È possibile così riprodurre con estrema precisione l’emergere della struttura su grande scala dell’universo: galassie e ammassi di galassie all’interno della rete cosmica che comprende sia la materia oscura che quella visibile.

La generazione di un catalogo con queste caratteristiche è una sfida sia scientifica che tecnica: richiede lo sviluppo di strategie computazionali e statistiche, oltre all’integrazione delle conoscenze più aggiornate sulla formazione e l’evoluzione delle galassie e sulla loro interazione con le componenti “oscure” dell’Universo.

Il catalogo “Flagship 2 Galaxy Mock” è stato sviluppato da un team internazionale, guidato dall’Istituto di Scienze Spaziali (ICE-CSIC) e dal Port d’Informació Científica (PIC) di Barcellona (Spagna), con la partecipazione di altri sei atenei ed enti di ricerca europei.

L’Università di Bologna, con il suo Dipartimento di Fisica e Astronomia "Augusto Righi" (DIFA), è stata tra gli ideatori e i fondatori della missione che ha poi portato allo sviluppo di Euclid. Un percorso iniziato nel 2007 con il progetto SPACE (Spectroscopic All-sky Cosmic Explorer), presentato da un team internazionale guidato dal professor Cimatti nell’ambito del programma spaziale Cosmic Vision 2015-2025 dell’ESA.