In Giappone, uno dei computer più potenti del mondo è stato messo al servizio di uno dei più grandi misteri della cosmologia moderna: l’energia oscura, la forza invisibile che fa espandere l’universo sempre più velocemente. Il protagonista è Fugaku, il supercomputer del centro di ricerca Riken a Kobe, che con i suoi oltre 150.000 processori e una potenza di calcolo superiore a 442 petaflop, ha permesso di ricreare al computer l’evoluzione del cosmo in una delle più grandi simulazioni sull’energia oscura mai realizzate.
Il team internazionale di scienziati – guidato dal professor Tomoaki Ishiyama dell’Università di Chiba e con la partecipazione di ricercatori di Spagna e Stati Uniti – ha voluto capire se l’energia oscura, che costituisce circa il 70% dell’universo, sia davvero una costante o se possa variare nel tempo. Per decenni la teoria dominante, il cosiddetto modello ΛCDM (Lambda Cold Dark Matter), ha sostenuto che la forza che spinge l’universo a espandersi sia immutabile. Ma gli ultimi dati raccolti dal Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) hanno messo in dubbio questa certezza: secondo alcune misurazioni, l’energia oscura potrebbe indebolirsi con il passare del tempo.
Per esplorare questa ipotesi, Fugaku ha eseguito tre simulazioni cosmologiche ad altissima risoluzione, ognuna con un volume otto volte maggiore rispetto ai precedenti studi. In una di queste, gli scienziati hanno testato il modello ΛCDM “classico”, mentre nelle altre due hanno introdotto una versione dinamica dell’energia oscura, chiamata DDE (Dynamical Dark Energy), che evolve nel tempo. Una delle due versioni DDE si basava su parametri derivati dai dati DESI, con una densità di materia superiore del 10% rispetto al modello standard.
I risultati sono stati sorprendenti e di per sé, la variazione dell’energia oscura non produce grandi differenze nell’evoluzione dell’universo. Tuttavia, combinata con una maggiore densità di materia, questa modifica porta a un effetto importante: nei primi miliardi di anni dopo il Big Bang si formano molti più ammassi di galassie, fino al 70% in più rispetto a quanto previsto dal modello standard. Questo significa che l’universo primordiale potrebbe essere stato più “denso” e dinamico di quanto pensassimo.
Un dato interessante è che le simulazioni di Fugaku coincidono bene con le osservazioni del DESI, rafforzando l’idea che l’energia oscura non sia una costante fissa, ma una grandezza che evolve nel tempo. «Le future campagne osservative con strumenti come il telescopio Subaru e lo stesso DESI ci permetteranno di misurare con maggiore precisione i parametri cosmologici», ha spiegato Ishiyama. «Il nostro studio fornisce una base teorica solida per interpretare questi dati».
Il supercomputer Fugaku, fino al 2022 il più veloce al mondo, resta uno dei simboli dell’avanguardia tecnologica giapponese, anche se si sta già lavorando al suo successore, FugakuNEXT, un sistema da 750 milioni di euro progettato per spingere ancora più in là i confini della ricerca scientifica e dell’intelligenza artificiale.
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