Modelele de mucegai pământesc au ajutat astronomii să contureze pânza cosmică care conectează galaxiile în întregul univers.
Mucegai de mucegai, sau Physarum polycephalum, este un organism unicelular care construiește rețele complexe filamentare în căutarea hranei. Folosind modele computerizate inspirate de modelele de creștere a mucegaiului de mămăligă, cercetătorii de la Universitatea din California Santa Cruz au urmărit rețeaua similară web de filamente interconectate, care se extind ani-lumină între galaxii.
"Un mucegai creează o rețea de transport optimizată, găsind cele mai eficiente căi de conectare a surselor alimentare", a declarat Joe Burchett, autorul principal al studiului din UC Santa Cruz, într-un comunicat. "În reteaua cosmică, creșterea structurii produce rețele care, de asemenea, sunt, într-un anumit sens, optime. Procesele de bază sunt diferite, dar produc structuri matematice analoge."
Pentru a crea noile modele, echipa a folosit date din Sloan Digital Sky Survey și lucrarea artistului Sage Jenson din Berlin, ale cărui vizualizări artistice se bazează pe un algoritm pentru simularea creșterii mucegaiului de slime. Cercetătorii au numit noul algoritm Monte Carlo Physarum Machine, potrivit declarației.
Materia din univers este distribuită într-o rețea asemănătoare cu filamente intergalactice separate de goluri uriașe. Galaxiile se formează acolo unde aceste filamente se intersectează și materia este cea mai concentrată. Totuși, aceste filamente, care se extind între galaxii, sunt în mare parte invizibile, deoarece sunt alcătuite din materie întunecată - un material care nu emite lumină sau energie, dar reprezintă aproximativ 85% din masa universului.
Cercetătorii au testat noul algoritm împotriva datelor din simularea cosmologică Bolshoi-Planck. Această simulare, care a fost dezvoltată de Joel Primack, profesor de fizică la UC Santa Cruz, este folosit pentru a modela „halos” de materie întunecată - în care se formează galaxii - și filamentele care leagă galaxiile din univers. Rezultatele au relevat că rezultatul noului algoritm de mucegai de slime s-a aliniat strâns cu simularea materiei întunecate, conform afirmației.
"Începând cu 450.000 de halos de materie întunecată, putem obține o potrivire aproape perfectă pentru câmpurile de densitate din simularea cosmologică", a declarat Oskar Elek, coautor al studiului și cercetător postdoctoral în medii de calcul la UC Santa Cruz.
Cercetătorii au utilizat, de asemenea, date din spectrul de origine cosmică al telescopului spațial Hubble, care este utilizat pentru a studia obiecte care absorb sau emit lumină. Gazul intergalactic lasă o semnătură de absorbție distinctivă în spectrul luminii care trece prin ea, potrivit enunțului.
Astfel, datele Hubble au scos la iveală semnături de gaz în spațiul dintre galaxii. Semnăturile cu gaz au fost mai puternice spre mijlocul filamentelor, unde acumulările dense de materie formează noi galaxii, conform afirmației.
"Pentru prima dată acum, putem cuantifica densitatea mediului intergalactic de la periferia îndepărtată a filamentelor cosmice web până la interioarele calde și dense ale ciorchinilor de galaxie", a spus Burchett în comunicat. „Aceste rezultate nu numai că confirmă structura pânzei cosmice prevăzută de modele cosmologice, ci ne oferă o modalitate de a îmbunătăți înțelegerea noastră despre evoluția galaxiilor prin conectarea acesteia cu rezervoarele de gaz din care se formează galaxiile.”
Prin urmare, noul algoritm bazat pe mucegai, permite astronomilor să vizualizeze reteaua cosmică la o scară mai mare. Descoperirile lor au fost publicate pe 10 martie în Jurnalul Astrofizic Letters.
- Neutrinii încurcați în pânza cosmică pot schimba structura universului
- Universul nostru în expansiune: vârstă, istorie și alte fapte
- Spațiul devine subțire: satelitul mic va crește mucegai pe orbită
