Моделите на земните мазнини са помогнали на астрономите да картографират космическата мрежа, която свързва галактики в цялата Вселена.
Слизеста плесен или Physarum polycephalum, е едноклетъчен организъм, който изгражда сложни нишковидни мрежи в търсене на храна. Използвайки компютърни модели, вдъхновени от моделите на растеж на тинята плесен, изследователи от Калифорнийския университет Санта Крус проследиха мрежовата мрежа от взаимосвързани нишки, които удължават светлинните години между галактиките.
"Калпавият калъп създава оптимизирана транспортна мрежа, намиране на най-ефективните пътища за свързване на хранителни източници", казва в изявление Джо Бърчет, водещ автор на изследването от UC Santa Cruz. "В космическата мрежа растежът на структурата произвежда мрежи, които също са в известен смисъл оптимални. Основните процеси са различни, но те произвеждат математически структури, които са аналогични."
За да създаде новите модели, екипът използва данни от Sloan Digital Sky Survey и работата на базирания в Берлин художник Сейдж Дженсън, чиито художествени визуализации се основават на алгоритъм за симулиране на растежа на тинята. Според изявлението новият алгоритъм е наречен машината на Monte Carlo Physarum.
Материята във Вселената се разпределя в мрежа, подобна на мрежата от междугалактични нишки, разделени от огромни празнини. Галактиките се образуват там, където тези нишки се пресичат и материята е най-концентрирана. Тези нишки обаче, които се простират между галактиките, са до голяма степен невидими, тъй като са изградени от тъмна материя - материал, който не излъчва светлина или енергия, но представлява приблизително 85% от масата на Вселената.
Изследователите тестваха новия алгоритъм спрямо данни от космологичната симулация на Bolshoi-Planck. Тази симулация, която е разработена от Джоел Примак, професор по физика в UC Santa Cruz, се използва за моделиране на "ореоли" от тъмна материя - в която се образуват галактики - и нишките, свързващи галактики във Вселената. Резултатите разкриха, че резултатът от новия алгоритъм за мазане на тинята е в тясно съответствие с симулацията на тъмната материя, според изявлението.
„Започвайки с 450 000 ореола на тъмната материя, можем да постигнем почти перфектно прилягане към полетата на плътността в космологичната симулация“, казва в изявлението Оскар Елек, съавтор на проучването и докторантурен изследовател по изчислителни медии в UC Santa Cruz.
Изследователите също използваха данни от космическия произход на космическия телескоп Хъбъл, който се използва за изследване на обекти, които абсорбират или излъчват светлина. Интергалактичният газ оставя отличителен абсорбционен подпис в светлинния спектър, който преминава през него, според изявлението.
Така данните на Хъбъл разкриха газови подписи в пространството между галактиките. Газовите подписи са били по-силни към средата на нишките, където плътните натрупвания от материя образуват нови галактики, според изявлението.
"За първи път можем да определим количествено плътността на междугалактичната среда от отдалечените покрайнини на космическите нишки до горещите, плътни интериори на галактически струпвания", казва Бършет в изявлението. "Тези резултати не само потвърждават структурата на космическата мрежа, предсказана от космологичните модели, но и ни дават начин да подобрим нашето разбиране за еволюцията на галактиката, като я свържем с газовите резервоари, от които се образуват галактики."
Следователно новият алгоритъм на базата на мазнини позволява на астрономите да визуализират космическата мрежа в по-голям мащаб. Техните открития са публикувани на 10 март в Astrophysical Journal Letters.
- Неутриносите, заплетени в космическата мрежа, могат да променят структурата на Вселената
- Нашата разширяваща се вселена: епоха, история и други факти
- Космосът намалява: малкият сателит ще расте плесен в орбита
