Ricostruzione della rete cosmica (aree ombreggiate in grigio nel pannello di sinistra) basata su una distribuzione delle galassie (in rosso nel pannello di sinistra) e delle fluttuazioni primordiali (nel pannello di destra). Credito:Francisco-Shu Kitaura (IAC).
L'Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) ha guidato un team internazionale che ha sviluppato un algoritmo chiamato COSMIC BIRTH per analizzare strutture cosmiche su larga scala. Questo nuovo metodo di calcolo consentirà l'analisi dell'evoluzione della struttura della materia oscura dall'universo primordiale fino alla formazione delle galassie attuali. Questo lavoro è stato recentemente pubblicato sulla rivista Avvisi mensili della Royal Astronomical Society (MNRAS).
Il ricercatore IAC, Francisco-Shu Kitaura, coautore dell'articolo e leader del gruppo di Cosmology and Large Scale Structure (LSS), spiega che uno degli aspetti chiave di questo algoritmo "consiste nell'esprimere le osservazioni come se fossero state rilevate nei primi universo, che semplifica molti dei calcoli."
"Il nostro algoritmo utilizza tecniche di campionamento progettate per trattare spazi ad alta dimensionalità, ed è il prodotto di oltre quattro anni di sviluppo. Per questo ringrazio i programmi di finanziamento Ramon y Cajal e Excelencia Severo Ochoa che ci hanno permesso di fare viaggi scientifici che sono una tale sfida e un rischio, " Aggiunge.
"È affascinante utilizzare i metodi della meccanica classica per ricostruire la struttura su larga scala di enormi volumi cosmici, "dice Mónica Hernández Sánchez, uno studente di dottorato presso l'IAC e l'Università di La Laguna (ULL), e primo autore di un altro articolo collegato, che ha dimostrato che un'idea dei fisici delle particelle di 30 anni fa si è rivelata utile nel contesto attuale.
Indagine VUD. Le aree rosse sono le aree ben campionate nel cielo. Il pannello inferiore mostra come sarebbero state fatte queste osservazioni nell'Universo primitivo, distorto dalla gravità. Credito:Metin Ata e Francisco-Shu Kitaura (IAC).
"È stato emozionante esplorare, utilizzando tecniche di Big Data, le strutture che includono la formazione di ammassi di galassie che emergono a "mezzogiorno cosmico". Quello è il momento in cui l'Universo ha illuminato le galassie con le stelle, " nota Metin Ata, ricercatore presso il Kavli Institute for Physics and Mathematics of the Universe (IPMU), in Giappone, e leader dell'applicazione dell'algoritmo COSMIC BIRTH alla combinazione di cinque studi di cluster distanti nei campi COSMOS (Cosmic Evolution Survey).
Ricostruzione delle strutture di materia oscura alla base del campo COSMOS (Metin Ata) con il codice COSMIC BIRTH (Francisco-Shu Kitaura). Credito:Metin Ata/Francisco-Shu Kitaura (IAC).
Gli autori hanno dedicato quest'ultimo lavoro all'astrofisico francese Olivier Le Fèver, che hanno partecipato allo studio e che purtroppo sono deceduti mentre era in fase di completamento.
