L’umanità ha sempre guardato alle stelle con meraviglia e curiosità, cercando di comprendere i misteri dell’universo che ci circonda. Grazie ai progressi tecnologici, oggi possiamo esplorare lo spazio in modi che un tempo erano inimmaginabili. Uno degli strumenti più potenti a nostra disposizione è il telescopio spaziale Nancy Grace Roman della NASA, che si prepara a raccogliere dati su oltre un miliardo di galassie. Questa missione, supportata da una simulazione informatica che contiene 33 milioni di galassie, creata da scienziati tra cui quelli del SLAC National Accelerator Laboratory, promette di ampliare notevolmente la nostra comprensione della materia oscura e dell’evoluzione dell’universo.
Operazioni del telescopio e esplorazione della materia oscura
Il telescopio spaziale Roman, posizionato in orbita attorno alla Terra, sarà utilizzato per sondaggi spaziali, così come il progetto Rubin/LSST, che sarà situato su una montagna cilena. A differenza degli strumenti che scattano foto ravvicinate di singoli oggetti, questi progetti raccolgono dati su vasti tratti del cielo. Entrambi i progetti scattano un numero enorme di foto di oggetti che emettono luce visibile. Immaginate una fotocamera gigantesca; infatti, la fotocamera che sarà montata sul LSST è la più grande fotocamera digitale mai costruita. Il telescopio Roman raccoglierà anche dati spettroscopici, che catturano la luce al di fuori dello spettro visibile.
Confronti teorici e evoluzione dell’universo
Mettere insieme queste foto aiuta gli scienziati a mappare la materia oscura e a comprendere come il nostro universo si sia evoluto. Gli astrofisici hanno sviluppato teorie che descrivono come le prime versioni del nostro universo siano cresciute fino a diventare quello che conosciamo oggi. Basandosi su queste teorie, abbiamo previsioni di come l’universo “dovrebbe” apparire. Confrontando le osservazioni di questi telescopi con le previsioni, gli scienziati possono vedere se è necessario rivedere le loro teorie.
Le simulazioni digitali dei dati dei telescopi aiutano gli scienziati a fare questi confronti. La simulazione per il telescopio Roman si basa su un universo fittizio. Gli astrofisici avevano precedentemente creato questo universo digitale per il Rubin/LSST Dark Energy Science Collaboration. Parte di questo lavoro è stato condotto presso il National Energy Research Scientific Computing Center, una struttura utente dell’Ufficio di Scienza del DOE.
Avere simulazioni che attingono dalla stessa fonte aiuterà gli scienziati a confrontare i dati dei due set di osservazioni reali. Confrontando le osservazioni, gli scienziati possono guardare agli stessi oggetti presenti in entrambi. Ciò consente loro di confermare se un’immagine sfocata è di due o più oggetti separati o meno.
Una comprensione più ampia dell’universo
Il nostro universo è un luogo immenso. Nessun telescopio può possibilmente scattare immagini dell’intero universo. Tuttavia, queste simulazioni ci aiuteranno a combinare i dati di questi due telescopi in modo da avere una migliore comprensione dell’universo e della sua lunga storia. Con l’aiuto di queste tecnologie avanzate e della collaborazione internazionale, possiamo sperare di svelare alcuni dei segreti più profondi dello spazio e forse, un giorno, di rispondere alla domanda eterna: siamo soli nell’universo?
