Maised limavormid on aidanud astronoomidel kaardistada kosmilist veebi, mis ühendab galaktikaid kogu universumis.
Lima hallitus, või Physarum polycephalum, on üherakuline organism, mis loob toidu otsimiseks keerulisi niitvõrke. Kasutades arvutimudeleid, mis on inspireeritud limavormi kasvumustritest, leidsid California Santa Cruzi ülikooli teadlased kindlaks galaktikate vahel valgusaastate pikkuseid ühendatud filamentide veebitaolist võrku.
"Limavorm loob optimeeritud transpordivõrgu, leides kõige tõhusamad viisid toiduallikate ühendamiseks," ütles UC Santa Cruzi uuringu juhtiv autor Joe Burchett avalduses. "Kosmilises veebis tekitab struktuuri kasv võrke, mis on teatud mõttes ka optimaalsed. Alusprotsessid on erinevad, kuid need tekitavad matemaatilisi struktuure, mis on analoogsed."
Uute mudelite loomisel kasutas meeskond andmeid Sloan Digital Sky Survey ja Berliinis asuva kunstniku Sage Jensoni töödest, mille kunstilised visualiseerimised põhinevad algvormil, mis simuleerib limavormi kasvu. Teadlased nimetasid uue algoritmi avalduse kohaselt Monte Carlo Physarumi masinaks.
Aine universumis on jaotatud galaktikatevaheliste filamentide veebitaolises võrgus, mida eraldavad tohutud tühimikud. Galaktikad moodustuvad seal, kus need kiud ristuvad ja mateeria on kõige kontsentreeritum. Need hõõgniidid, mis ulatuvad galaktikate vahel, on suuresti nähtamatud, kuna need koosnevad tumedast ainest - materjalist, mis ei eralda valgust ega energiat, kuid moodustab umbes 85% universumi massist.
Teadlased testisid uut algoritmi Bolshoi-Plancki kosmoloogilise simulatsiooni andmete põhjal. Seda simulatsiooni, mille töötas välja UC Santa Cruzi füüsikaprofessor Joel Primack, kasutatakse tumeda aine "halode" - milles galaktikad moodustuvad - ja hõõgniitide modelleerimiseks kogu universumis. Tulemustest selgus, et uue limavormi algoritmi tulemused olid väite kohaselt tihedalt kooskõlas tumeda aine simulatsiooniga.
"Alustades 450 000 tumeda aine halost, saame kosmoloogilises simulatsioonis peaaegu täiusliku sobivuse tihedusväljadega," ütles avalduses UC uuringu kaasautor ja järeldoktorantuur arvutusmeedias Uurija Oskar Elek.
Teadlased kasutasid ka Hubble'i kosmoseteleskoobi kosmilise päritolu spektrograafi andmeid, mida kasutatakse valguse neelavate või kiirgavate objektide uurimiseks. Galaktikaalne gaas jätab väite kohaselt selle läbiva valguse spektrisse eristatava neeldumissignaali.
Seega näitasid Hubble'i andmed galaktikate vahelises ruumis gaasiallkirju. Gaaside signatuurid olid tugevamad hõõgniitide keskpaiga suunas, kus tihedad aineakumuleerumised moodustavad uusi galaktikaid.
"Esmakordselt saame kvantitatiivselt kvantitatiivselt mõõta galaktikakeskkonna tihedust kosmiliste veebikiudude kaugetest äärealadest kuni galaktikaparvede kuumade, tihedate interjöörideni," ütles Burchett avalduses. "Need tulemused mitte ainult ei kinnita kosmoloogiliste mudelite abil ennustatud kosmilise veebi struktuuri, vaid annavad meile ka võimaluse parandada meie arusaamist galaktikate evolutsioonist, ühendades selle gaasimahutitega, millest galaktikad moodustuvad."
Seetõttu võimaldab uus limavormil põhinev algoritm astronoomidel visuaalselt kosmilist veebi visualiseerida. Nende leiud avaldati 10. märtsil ajakirjas Astrophysical Journal Letters.
- Kosmilisse veebi takerdunud neutriinod võivad muuta universumi struktuuri
- Meie laienev universum: vanus, ajalugu ja muud faktid
- Kosmos muutub saledamaks: pisike satelliit kasvab orbiidil hallitusseeni
