Supercomputer (molto) meglio del telescopio

Roma – Ci sono volute alcune delle macchine informatiche più potenti del mondo per risolvere un problema astronomico che fin dal ‘700 divide i ricercatori. Un team di scienziati guidato dall’italiano Lucio Mayer ha sfruttato i supercomputer del Cineca di Bologna e del Pittsburgh Supercomputing Center per trovare nuove certezze sull’origine dei pianeti del Sistema Solare.

Tramite l’ausilio di simulazioni numeriche effettuate sui supercomputer, il team di lavoro ha potuto verificare il modello di formazione dei pianeti per instabilità gravitazionale. Il valore della ricerca sta nel fatto che mai prima d’ora era stato possibile verificare la validità di questo modello, già noto nel ‘700.

“La teoria della condensazione di dischi gassosi che Laplace aveva avanzato nel ‘700 – ha affermato Mayer – era stata confutata da altre ipotesi basate su osservazioni al telescopio, che si fondavano sulla condensazione di grandi dischi di gas intorno a nuclei di polvere rocciosa. Se i grandi pianeti fossero stati all’inizio soltanto gas, nel giro di 100 mila anni le radiazioni calde delle stelle le avrebbero fatte evaporare. Ma poi ci si rese conto che le cose non erano così semplici e che l’Universo era pieno di dischi in cui gas e numerosissime stelle coesistono da lunghissimo tempo, altre galassie che oggi sappiamo avere un’età di parecchi miliardi di anni”.

Il gruppo di Mayer ha allora cercato di simulare al computer l’iter di formazione di uno di questi grandi pianeti, nell’ipotesi che alla fine risultasse frutto di una coagulazione di gas e ha dimostrato che questo percorso si può completare velocemente, in alcune centinaia di anni. “Queste condensazioni – ha detto lo scienziato – diventano protopianeti la cui densità è centinaia di migliaia di volte superiore a quelle circostanti. Inoltre si è visto che la massa di queste condensazioni e il loro moto orbitale sono molto simili alla massa e al moto orbitale dei pianeti giganti delle altre stelle, hanno tutti orbite cioè molto eccentriche rispetto alla stella”.

Il team guidato da Mayer ha realizzato le proprie simulazioni utilizzando il codice fluidodinamico GASOLINE e le simulazioni stesse hanno impiegato da 200.000 a 1.000.000 di particelle. Sono state inoltre necessarie 60.000 ore di calcolo sui supercalcolatori per arrivare ai risultati.

“Ora che la teoria è stata verificata – si legge in una nota – sono previste nuove simulazioni, di dimensione ancora maggiore, sul nuovo sistema IBM SP4 del CINECA, il trentesimo tra i supercomputer più potenti del mondo, ed il settimo in Europa”.