Dalla fontana galattica alle singole stelle
Nelle galassie, come ad esempio la nostra Via Lattea, le stelle massive producono dei venti forti che soffiano fino all’esterno del disco della galassia. Alcune di queste stelle possono esplodere, mandando gran parte del loro materiale ricco di metalli al di sopra e all’esterno del disco della galassia. Questo gas caldo e arricchito di metalli si diffonde e si raffredda prima di ricadere sulla galassia. Gli astrofisici chiamano questo fenomeno fontana galattica. Risulta estremamente difficile simulare una simile struttura imponente prendendo contemporaneamente in considerazione sottostrutture quali bracci a spirale, nubi di gas in cui si formano le stelle ed esplosioni di supernove. Tuttavia, gli scienziati che lavorano al progetto SFTISM (Star formation in the turbulent interstellar medium), finanziato dall’UE, sono riusciti a ottenere questo risultato usando una tecnica computazionale avanzata. Gli scienziati hanno usato un metodo conosciuto come affinamento di griglia adattivo che concentra le risorse computazionali sulle regioni di interesse. Il flusso della fontana galattica è stato approssimato al livello di risoluzione più basso, mentre le aree con un’apparente formazione di stelle sono state descritte con una risoluzione più elevata. Per utilizzare multipli processori di sistemi informatici di alto livello è stato sviluppato un codice numerico. Simulazioni su grande scala della fontana galattica sono state effettuate nell’ambito del programma PRACE (Partnership for Advanced Computing in Europe) e del High-end Computing Programme della NASA (National Aeronautics and Space Administration). I risultati hanno svelato che la turbolenza supersonica che ha origine dalle supernove e da varie altre fonti porta alla comparsa delle giovani stelle. In una serie di articoli scientifici, gli scienziati di SFTISM hanno confrontato le simulazioni di grandi campioni di nubi molecolari che formano le stelle con le osservazioni. Lo studio degli aloni gassosi delle galassie è stato importante per comprendere i vari processi che trasformano il gas, che è la materia prima dell’Universo, in stelle e accrescimento di massa sulle protostelle. I risultati di SFTISM forniscono una panoramica senza precedenti dei processi fisici che contribuiscono a dare forma all’ecosistema galattico.
Parole chiave
Fontana galattica, Via Lattea, formazione stelle, mezzo interstellare, informatica di alto livello
