Modely zemskej formy slizu pomohli astronómom zmapovať kozmický web, ktorý spája galaxie v celom vesmíre.
Hlienová forma alebo Physarum polycephalum, je jednobunkový organizmus, ktorý pri hľadaní potravy vytvára komplexné vláknité siete. Vedci z Kalifornskej univerzity v Santa Cruzi pomocou počítačových modelov inšpirovaných rastovými vzormi hlienovej formy sledovali webovú sieť vzájomne prepojených vlákien, ktoré predlžujú svetelné roky medzi galaxiami.
„Forma slizu vytvára optimalizovanú dopravnú sieť a nachádza najefektívnejšie spôsoby pripojenia zdrojov potravy,“ uviedol vo vyhlásení Joe Burchett, hlavný autor štúdie z UC Santa Cruz. „V kozmickom webe rast štruktúry vytvára siete, ktoré sú v istom zmysle aj optimálne. Základné procesy sú rôzne, ale vytvárajú matematické štruktúry, ktoré sú analogické.“
Na vytvorenie nových modelov použil tím údaje z prieskumu Sloan Digital Sky Survey a práce berlínskeho umelca Sage Jensona, ktorého umelecké vizualizácie sú založené na algoritme simulujúcom rast slizovej formy. Podľa tvrdenia vedci nový algoritmus nazvali Monte Carlo Physarum Machine.
Hmota vo vesmíre je distribuovaná v sieti podobných sieťam medzigalaktických vlákien oddelených obrovskými dutinami. Galaxie sa tvoria tam, kde sa tieto vlákna pretínajú a hmota je najviac koncentrovaná. Tieto vlákna, ktoré sa rozprestierajú medzi galaxiami, sú však do veľkej miery neviditeľné, pretože sú tvorené temnou hmotou - materiálom, ktorý nevydáva svetlo ani energiu, ale predstavuje zhruba 85% hmotnosti vesmíru.
Vedci testovali nový algoritmus na základe údajov z kozmologickej simulácie Bolshoi-Planck. Táto simulácia, ktorú vyvinula Joel Primack, profesor fyziky na UC Santa Cruz, sa používa na modelovanie „halos“ temnej hmoty - v ktorej sa formujú galaxie - a vlákien spájajúcich galaxie v celom vesmíre. Z výsledkov vyplynulo, že výsledok nového algoritmu plesňovej plesne je v súlade so simuláciou tmavej hmoty.
„Počnúc 450 000 halogénmi temnej hmoty môžeme takmer dokonale zapadnúť do hustotných polí v kozmologickej simulácii,“ uviedol vo vyhlásení Oskar Elek, spoluautor štúdie a postdoktorand vo výpočtových médiách v UC Santa Cruz.
Vedci tiež použili údaje z kozmického vesmírneho teleskopu Hubbleovho vesmírneho teleskopu, ktorý sa používa na štúdium objektov, ktoré absorbujú alebo emitujú svetlo. Podľa vyhlásenia medzigalaktický plyn zanecháva výrazný absorpčný podpis v spektre svetla, ktoré ním prechádza.
Hubbleove údaje teda odhalili podpisy plynu v priestore medzi galaxiami. Podľa vyhlásenia boli plynové podpisy silnejšie voči stredu vlákien, kde husté nahromadenie hmoty vytvára nové galaxie.
„Prvýkrát môžeme kvantifikovať hustotu intergalaktického média od vzdialených okrajov vlákien kozmického tkaniva po horúce a husté interiéry zhlukov galaxií,“ uviedol vo svojom vyhlásení Burchett. „Tieto výsledky nielen potvrdzujú štruktúru kozmického webu predpovedanú kozmologickými modelmi, ale tiež nám dávajú spôsob, ako zlepšiť naše chápanie evolúcie galaxie jej prepojením s plynovými nádržami, z ktorých sa formujú galaxie.“
Nový algoritmus na báze formy slizu preto umožňuje astronómom vizualizovať kozmický web vo väčšom meradle. Ich zistenia boli uverejnené 10. marca v Astrofyzikálnom liste.
- Neutrína zapletená do kozmického webu môžu zmeniť štruktúru vesmíru
- Náš rozširujúci sa vesmír: Vek, história a ďalšie fakty
- Priestor sa zmenšuje: Drobný satelit porastie na obežnej dráhe
