Zemaljski modeli kalupa za sluz pomogli su astronomima da preslikaju kozmičku mrežu koja povezuje galaksije u svemiru.
Slim kalup, ili Physarum polycephalum, je jednostanični organizam koji gradi složene nitaste mreže u potrazi za hranom. Koristeći računalne modele nadahnute uzorcima rasta plijesni od kalupa, istraživači sa Sveučilišta u Kaliforniji Santa Cruz pronašli su mrežu poput međusobno povezanih niti koji se protežu svjetlosnim godinama između galaksija.
"Kalup za sluz stvara optimiziranu prometnu mrežu, pronalazeći najučinkovitije puteve za povezivanje izvora hrane", kaže Joe Burchett, vodeći autor studije iz UC Santa Cruz. "U kozmičkom webu rast strukture proizvodi mreže koje su, u određenom smislu, optimalne. Temeljni procesi su različiti, ali oni proizvode matematičke strukture analogne."
Da bi stvorili nove modele, tim je koristio podatke iz Sloan Digital Sky Survey-a i djela berlinskog umjetnika Sagea Jenson-a, čija se umjetnička vizualizacija temelji na algoritmu za simuliranje rasta kalupa. Istraživači su novi algoritam imenovali stroj Monte Carlo Physarum, navodi se u izjavi.
Materija u svemiru raspoređena je u mreži poput intergalaktičkih niti razdvojena velikim prazninama. Galaksije su tamo gdje se ta vlakna presijecaju i materija je najviše koncentrirana. Međutim, ti filamenti, koji se protežu između galaksija, uglavnom su nevidljivi jer se sastoje od tamne materije - materijala koji ne emitira svjetlost i energiju, ali otpada na otprilike 85% mase svemira.
Istraživači su testirali novi algoritam na osnovu podataka iz kozmološke simulacije Bolshoi-Planck. Ova simulacija koju je razvio Joel Primack, profesor fizike u UC Santa Cruz, koristi se za modeliranje "halosa" tamne materije - u kojoj se stvaraju galaksije - i niti koje povezuju galaksije širom svemira. Rezultati su otkrili da je ishod novog algoritma kalupa za sluz usko usklađen sa simulacijom tamne materije, navodi se u izjavi.
"Počevši od 450 000 halosa tamne materije, možemo dobiti gotovo savršeno prilagođavanje poljima gustoće u kosmološkoj simulaciji", navodi se u izjavi Oskar Elek, koautor studije i postdoktorski istraživač računalnih medija u UC Santa Cruz.
Istraživači su također koristili podatke iz spektrografa kozmičkog podrijetla Hubble svemirskog teleskopa koji se koristi za proučavanje objekata koji apsorbiraju ili emitiraju svjetlost. Intergalaktički plin ostavlja karakterističan apsorpcijski potpis u spektru svjetlosti koji prolazi kroz njega, navodi se u izjavi.
Tako su Hubble podaci otkrili plinske potpise u prostoru između galaksija. Plinovi potpisi bili su jači prema sredini niti, gdje gusta nakupljanja materije tvore nove galaksije, navodi se u izjavi.
"Sada po prvi put možemo kvantificirati gustoću intergalaktičkog medija od udaljenih rubnih dijelova kozmičkih niti do vrućih, gustih unutrašnjosti klastera galaksija", rekao je Burchett u izjavi. "Ovi rezultati ne samo da potvrđuju strukturu kozmičke mreže koju predviđaju kozmološki modeli, već nam daju i način da poboljšamo naše razumijevanje evolucije galaksije povezujući je s rezervoarima plina iz kojih nastaju galaksije."
Zbog toga, novi algoritam temeljen na kalupima s muljevima omogućava astronomima da vizualiziraju kozmičku mrežu u većem mjerilu. Njihova otkrića objavljena su 10. ožujka u Astrophysical Journal Letters.
- Neutrini upleteni u kozmičku mrežu mogu promijeniti strukturu svemira
- Naš svemir u širenju: Dob, povijest i druge činjenice
- Svemir se smanjuje: Mali satelit će rasti plijesni u orbiti
