Controluce - Figure per descrivere
pensare elementi
L'immagine
Collisione tra due galassie a spirale
Nella prima immagine, due galassie si fronteggiano, prima di unirsi per sempre. Nella serie a cui appartiene la figura (figure 2-8), si osserva il comportamento delle due galassie spiraliformi che dopo aver viaggiato l'una verso l'altra per reciproca attrazione gravitazionale sono alla fine entrate in rotta di collisione (qualcosa di simile sta accadendo alla nostra galassia e alla vicina Andromeda, in avvicinamento alla rispettabile velocità di 200 km/s). Durante lo scontro, stelle e materia gassosa interstellare vengono emessi in forma di getti da entrambe le galassie. Dopo la momentanea separazione che segue il primo scontro, le galassie ritornano a incontrarsi, fino a fondersi. Alla fine del processo (la cui osservazionerichiederebbe circa un centinaio di milioni di anni), le due galassie a spirale si sono trasformate in un'unica galassia ellittica.
Le immagini visualizzano solo la materia barionica (cioè la materia ordinaria), ma la dinamica degli eventi non potrebbe essere quella raffigurata se non entrasse in gioco anche la cosiddetta "materia oscura".
Le immagini visualizzano solo la materia barionica (cioè la materia ordinaria), ma la dinamica degli eventi non potrebbe essere quella raffigurata se non entrasse in gioco anche la cosiddetta "materia oscura".
La tecnica
Simulazione di idrodinamica a particelle lisce (SPH)
La simulazione da cui sono tratte queste immagini è stata realizzata con il programma GADGET (GAlaxies with Dark matter and Gas intEracT), un programma di pubblico dominio scritto da Volker Springel al Max Planck Institute for Astrophisics. L'intero video da cui sono tratte le immagini — assieme ad altre sequenze ottenute con simulazioni realizzate con GADGET — può essere scaricato dalle pagine web dedicate a questo algoritmo specificamente progettato per simulare processi che si svolgono su scala cosmologica.
GADGET calcola i rapporti tra le forze gravitazionali in gioco con un modello cosiddetto a n-body/SPH, dove SPH sta per Smoothed Particle Hydrodynamics. La SPH, sviluppata negli anni 80-90 per la simulazione di processi astrofisici e recentemente proposta anche per trattare problemi di termofluidodinamica, è una tecnica di simulazione che rende discreto il materiale continuo, considerandolo composto da particelle "smussate" (smoothed). Nella simulazione, le particelle si muovono, ognuna con la sua storia, lungo la loro traiettoria classica, ubbidendo però a vincoli di continuità e di equilibrio idrodinamico. L'interazione tra queste "particelle" è cioè modellata in modo che non ne risultino discontinuità, ma piuttosto un comportamento globalmente fluido. GADGET può essere usato sia per studiare sistemi isolati, sia per simulazioni che tengono conto delle deformazioni cosmologiche dello spazio-tempo.
Cos'e' controluce
Controluce è una raccolta di immagini scientifiche provenienti dai laboratori di ricerca.
La scienza procede per modelli e anche per immagini. L'osservazione dei fenomeni, gli esperimenti di laboratorio, l'intuizione matematica, le simulazioni al computer utilizzano in molti casi la sintesi e la capacità evocativa di un'immagine. Sopratutto, le immagini sono un irrinunciablile ingrediente della comunicazione della scienza, sia interna che esterna a una certa disciplina.
Le immagini di Controluce vengono scelte e descritte da Ulisse con un lavoro di confronto e di dialogo con gli scienziati che le hanno prodotte. Si tratta di immagini che nascono direttamente dall'attività di ricerca, ma che hanno un alto potenziale comunicativo anche per un pubblico più ampio.
