Modelli e osservazioni a confronto sulla formazione e l’evoluzione delle galassie

Di solito, quando si parla degli astronomi si pensa a delle persone che trascorrono il tempo a caccia di stelle o galassie che vengono osservate attraverso i grandi telescopi ottici posti in cima alle montagne. Rachel Somerville, un astronomo della Rutgers University, dipende dalle osservazioni che vengono realizzate, sia a terra che dallo spazio, dai suoi colleghi. Il suo campo principale di ricerca è quello di comprendere attraverso modelli costruiti con i grandi computer come si sono formate le galassie miliardi di anni fa e come esse continuano ad evolvere nel corso del tempo cosmico.

Strumenti importanti come il telescopio spaziale Hubble permettono di esplorare le regioni più remote dell’Universo aprendo una finestra temporale che rivela agli astronomi come apparivano le galassie man mano che prendevano forma durante le epoche primordiali della storia cosmica. I modelli costruiti al computer aiutano i ricercatori a rappresentare quanto più possibile la realtà in modo da ottenere una migliore descrizione di come si sono formate le galassie. Somerville, professoressa di astrofisica presso il Dipartimento di Fisica e Astronomia della Scuola di Arte e Scienze, realizza delle simulazioni numeriche applicando i principi fisici che stanno alla basa della formazione delle galassie. Le sue simulazioni mostrano come i gas idrogeno ed elio collassino per formare stelle e galassie e come le supernovae e i buchi neri influenzano gli ambienti galattici. “E’ molto difficile realizzare modelli che descrivano le osservazioni” spiega Somerville. “Cerco di intermediare tra ciò che riusciamo ad osservare nella realtà con ciò che sono le previsioni dei modelli”. Naturalmente, gli astronomi non possono vedere come evolve una singola galassia perciò le simulazioni numeriche diventano essenziali per comprendere quale potrebbe essere il percorso evolutivo che seguono galassie differenti. “Osserviamo galassie in punti diversi del loro ciclo evolutivo e a diverse lunghezze d’onda” dice Somerville. I modelli possono così aiutare gli astronomi a prevedere quale tipo di galassia primordiale sia evoluta in una forma a disco, come ad esempio la Via Lattea, mentre altre hanno preso un’altra strada verso cioè una forma più rotonda o ellittica. Uno degli obiettivi di Somerville sarà ora quello di ottenere sempre più indizi sulla formazione delle galassie e sviluppare nuove aree di ricerca come lo studio dei pianeti extrasolari. L’American Astronomical Society e l’American Institute of Physics hanno assegnato a Somerville il premio Dannie Heineman per l’Astrofisicaper aver fornito indizi fondamentali sulla formazione e l’evoluzione delle galassie utilizzando modelli e simulazioni numeriche e dati osservativi”.

Rutgers: Astronomer Creates Computer Models that Help Explain How Galaxies Formed and Evolved

AIP: Astrophysicist Rachel Somerville Wins 2013 Dannie Heineman Prize for Astrophysics