Spesso si sono viste discussioni sui vari forum legati ai progetti BOINC riguardanti il fatto che Milkyway@home stia o meno ottenendo dei reali risultati scientifici, su cosa significhino tutti quei numeri sui quali si elabora, su quali siano le finalità scientifiche del progetto.
In risposta ai vari dubbi emersi i responsabili hanno linkato le loro pubblicazioni scientifiche sulla home page ma, come qualcuno ha fatto notare, gli utenti di Milkyway@home non sono degli astrofisici. Ecco quindi che John Vickers, uno dei ricercatori, cerca in questo post di riassumere la parte fisica di questo progetto in modo comprensibile anche ai non addetti ai lavori, dalla raccolta di dati ai risultati attuali ai piani per il futuro.
Il progetto si basa sui dati dello Sloan Digital Sky Survey (SDSS), un ambizioso progetto il cui scopo è quello di creare una mappa di una porzione di cielo più ampia possibile. Ad oggi lo SDSS ha mappato circa un quarto della volta celeste, classificando più di 300 milioni di oggetti.
Fig.1 - La densità stellare del cielo non è uniforme e questo rende le coordinate galattiche molto utili per le osservazioni; alle alte latitudini (cioè nei pressi dei poli nord e sud sull’asse verticale) vi è povertà di stelle, mentre alle basse latitudini la densità aumenta (man mano che ci si avvicina all'equatore galattico). Questa differenza non è così marcata in longitudine (asse orizzontale).
Fig. 2 - Le righe rosse nelle figure rappresentano la parte di cielo già mappata dai progetti SDSS1 e SDSS2.
Ora, noi possiamo anche ottenere una lista di qualche milione di punti in coordinate 3D e possiamo anche rappresentarli tutti su una fantastica mappa ma cosa abbiamo ottenuto in pratica? Cosa significa quella mappa?
Qui è dove interviene la ricerca astrofisica. Attualmente uno dei punti caldi dell’astronomia galattica, quella cioè che si occupa della sola Via Lattea, è la mappatura delle correnti stellari.
L’idea più gettonata è che la Via Lattea sia un mix di due galassie più piccole, probabilmente derivante da una collisione iniziata chissà quando nell’antichità e che continua ancora oggi (non c’è da preoccuparsi, è molto improbabile che oggi giorno possa avvenire una collisione di due corpi celesti, c’è talmente tanto vuoto tra di loro che le probabilità sono bassissime).
A questo indirizzo si può trovare una simulazione di come una collisione galattica modifichi una galassia in uno sciame stellare, simulazione realizzata da Kathryn V. Johnston, Columbia University.
La Galassia nana Ellittica del Sagittario, in orbita intorno alla Via Lattea a circa 50.000 anni luce, è una delle più vicine alla nostra galassia ed è attualmente l’oggetto del nostro interesse. Essa è in orbita polare intorno alla Via Lattea a circa 50.000 anni luce di distanza, ha una forma ellittica piuttosto allungata e si ritiene che verrà assorbita dalla nostra galassia nel giro di decine di milioni di anni (anche se in realtà manifesta una certa resistenza alla disgregazione, indice di presenza massiccia di materia oscura al suo interno). Per inciso la galassia più vicina alla Via Lattea è la Galassia nana Ellittica del Cane Maggiore, in orbita a circa 45.000 anni luce, scoperta solo di recente nel 2003.
In generale un problema astrofisico si risolve creando un modello su un computer che possa replicare cosa noi vediamo nel cielo: se il modello combacia perfettamente con le osservazioni allora noi possiamo ricavarne delle informazioni e utilizzarle per lavorare magari a un problema più complesso. Attualmente l’applicazione BOINC di Milkyway@home è progettata per creare un modello di piani stellari e per avere informazioni su come gli oggetti che vi appartengono si muovono nello spazio tridimensionale.
Vista dall’alto di un possibile modello della Galassia Ellittica del Sagittario. La galassia al centro è la Via Lattea e il puntino verde sulla sinistra rappresenta il Sole. Le stelle colorate in blu sono quelle oggetto di studio da parte del progetto: si trovano sul piano del nucleo principale (dovete immaginare di guardare in basso dalla cima di una struttura semi-piatta.
Bene, queste cose le abbiamo già fatte e Nathan Cole (altro ricercatore del gruppo) ci ha scritto una tesi. Quindi cosa stiamo facendo ora? Fondamentalmente vogliamo ottenere dei risultati più accurati e per fare questo abbiamo cucito insieme tutti i dati del SDSS e preso in considerazione delle sezioni perpendicolari alla corrente stellare; l’idea è che una sezione perpendicolare è più facile da decifrare di una inclinata e quindi gli errori di calcolo dovrebbero essere inferiori e le probabilità maggiori.
E' stata quindi lanciata una nuova serie di calcoli su BOINC utilizzando questa nuova geometria (le recenti WU del tipo *_sgr_* ). In verità ci stavo lavorando dall’estate scorsa sul nostro centro di calcolo a 88 processori e tanto per un confronto mi ci voleva una settimana per un ciclo di calcoli mentre ora ne completo 5 al giorno con BOINC, è impressionante!
Un modello 3D della Galassia Ellittica del Sagittario è stato realizzato da David Law all’Università della Virginia.
Concludendo, il nostro attuale obiettivo è di utilizzare BOINC per rimappare l’intera corrente stellare in modo che non sia solamente coesa come nei risultati di Nathan ma anche più accurata e precisa.
L'intervento originale in inglese di John Vickers si può trovare a questo indirizzo. E' stata volutamente tralasciata la trattazione matematica sul metodo investigativo utilizzato che però sarà reintegrata sulla pagina di approfondimento di Milyway sul nostro portale.
