Uchuu, l’universo virtuale più grande mai fatto che si estende nel tempo
Immaginate di poter aver l’universo su un computer: miliardi di particelle di materia oscura e ordinaria che compongono le galassie a portata di click. Ora, tutto questo è possibile grazie ad Uchuu, l’universo virtuale più grande mai fatto. Un team internazionale di ricercatori provenienti da Giappone, Spagna, Stati Uniti, Argentina, Australia, Cile, Francia e Italia è riuscito a sviluppare questa simulazione virtuale dell’universo. Un risultato notevole, figlio di un processo lungo e complicato, che potrebbe aiutare gli astronomi a trovare risposte sull’universo e sulle particelle che lo compongono. Uchuu (in giapponese significa ‘spazio esterno’) è scaricabile gratuitamente in cloud per chiunque voglia provarlo. Le versioni future includeranno anche le galassie e le mappe di lenti gravitazionali.
Uchuu: l’universo virtuale più grande nato dal supercomputer più potente
Poter esplorare i meandri dell’universo da un computer è, senza dubbio, qualcosa di spettacolare. Questa simulazione, però, non è stata di facile realizzazione, data la complessità e le dimensioni dell’universo. Uchuu, ovviamente, non riprende l’intero universo ma ne ricrea solo una parte: un cubo ideale da 9.63 miliardi di anni luce di lato. Un cubo che contiene 2100 miliardi di particelle che, insieme, formano uno spazio tridimensionale computazionale senza precedenti: Uchuu, l’universo virtuale più grande mai fatto. Se già un anno luce è difficile da immaginare, figuratevi miliardi di anni luce: queste sono grandezze a cui non siamo abituati, grandezze che non possiamo percepire. Per distanze così grandi, quindi, è stato necessario il supercomputer più potente al mondo, Aterui II. Questo supercomputer ha lavorato in un anno per ben 20 milioni di ore generando tre petabyte di dati: 40200 processori al lavoro per 48 ore al mese.
L’universo virtuale che si estende nello spazio e nel tempo
Uchuu non è solo grande ma anche ‘lungo’. Cosa vuol dire? Questa grande riproduzione virtuale dell’universo, infatti, si estende nel tempo per circa 13 miliardi di anni. Questa simulazione, dunque, è utile anche per studiare come l’universo sia cambiato nel tempo. È importante sottolineare, però, che Uchuu è l’universo virtuale più grande mai fatto su grande scala. Questo significa che il massimo che riesce ad individuare sono i grandi aloni di materia oscura e le piccole galassie. Quindi, non riprende corpi celesti come pianeti o stelle che risultano più piccoli di un granello di sabbia in questa spiaggia grande 9.63 miliardi di anni luce. La capacità di Uchuu di estendersi anche nel tempo, contribuisce a spiegare l’elevata mole di ore lavoro necessaria e l’elevata quantità di dati generati. Questa simulazione, però, doveva essere scaricabile liberamente e per farlo era necessario ridurre le dimensioni. Infatti, i programmatori grazie a tecniche computazionali ad alte prestazioni sono riusciti a comprimere i dati in un catalogo di 100 terabyte.
L’utilità di Uchuu
È innegabile che la realizzazione di Uchuu, l’universo virtuale più grande mai fatto, è un risultato straordinario: l’infinità dell’universo su uno schermo di pochi pollici. Ma la domanda sorge spontanea, a cosa potrebbe servire? Questo importante e potente strumento sarà utilizzato in molti campi dell’astronomia per studiare più dettagliatamente l’evoluzione e la struttura dell’universo. Con un livello di dettagli così alto è possibile individuare un’intera galassia e studiare come sia nata e si sia evoluta nel tempo. La simulazione, infatti, si estende da circa 800.000 anni dopo il big bang ad oggi. Questo permetterà agli astronomi di confrontare le teorie sull’universo con osservazioni dettagliate, seppur virtuali. Già due compiti attendono Uchuu: l’interpretazione dei big data provenienti nei prossimi anni dai telescopi Subaru ed Euclid. Il primo è un telescopio giapponese di terra, il secondo è un telescopio nello spazio facente parte di una missione dell’ESA (European Space Agency).