Zemes sārmu pelējuma modeļi ir palīdzējuši astronomiem kartēt kosmisko tīmekli, kas savieno galaktikas visā Visumā.
Gļotu pelējums, vai Physarum polycephalum, ir vienšūnas organisms, kas, meklējot pārtiku, veido sarežģītus pavedienu tīklus. Izmantojot datoru modeļus, kurus iedvesmojuši sārņu pelējuma augšanas modeļi, Kalifornijas Universitātes Santa Krusas pētnieki izsekoja tīmeklim līdzīgu savstarpēji savienotu pavedienu tīklu, kas gaismas gala gadus pagarina starp galaktikām.
"Gļotu pelējums rada optimizētu transporta tīklu, atrodot visefektīvākos ceļus, lai savienotu pārtikas avotus," paziņojumā sacīja UC Santa Krusas pētījuma galvenais autors Džo Diršets. "Kosmiskajā tīklā struktūras pieaugums rada tīklus, kas savā ziņā ir arī optimāli. Pamatā esošie procesi ir atšķirīgi, taču tie rada matemātiskas struktūras, kas ir analogas."
Jaunu modeļu izveidošanai komanda izmantoja datus no Sloan Digital Sky Survey un Berlīnē dzīvojošā mākslinieka Sage Jenson darba, kura mākslinieciskās vizualizācijas ir balstītas uz algoritmu, kas imitē sārmu pelējuma augšanu. Saskaņā ar paziņojumu pētnieki jauno algoritmu nosauca par Monte Carlo Physarum Machine.
Materiālu Visumā izplata tīklam līdzīgā starpgalaktisko pavedienu tīklā, ko atdala milzīgi tukšumi. Galaktikas veidojas tur, kur šie pavedieni krustojas, un matērija ir viskoncentrētākā. Tomēr šie pavedieni, kas stiepjas starp galaktikām, lielākoties nav redzami, jo tos veido tumšā matērija - materiāls, kas neizstaro gaismu vai enerģiju, bet veido aptuveni 85% no Visuma masas.
Pētnieki pārbaudīja jauno algoritmu, salīdzinot ar Boļšoplanka kosmoloģiskās simulācijas datiem. Šī simulācija, ko izstrādāja Džoels Primaks, UC Santa Cruz fizikas profesors, tiek izmantota, lai modelētu tumšās matērijas "halos" - kuros veidojas galaktikas - un pavedienus, kas savieno galaktikas visā Visumā. Rezultāti atklāja, ka jaunā sārņu pelējuma algoritma rezultāti ir cieši saskaņoti ar tumšās vielas simulāciju, teikts paziņojumā.
"Sākot ar 450 000 tumšās vielas halogēnu, mēs varam iegūt gandrīz ideālu piemērotību blīvuma laukiem kosmoloģiskajā simulācijā," paziņojumā teikts Oskars Eleks, pētījuma līdzautors un pēcdoktorantūras pētnieks aprēķinu medijos UC Santa Krūzā.
Pētnieki arī izmantoja datus no Habla kosmiskā teleskopa kosmiskās izcelsmes spektrogrāfa, ko izmanto, lai pētītu objektus, kas absorbē vai izstaro gaismu. Starpgalaktiskā gāze atstāj atšķirīgu absorbcijas signālu gaismas spektrā, kas caur to iet, teikts paziņojumā.
Tādējādi Habla dati atklāja gāzes parakstus telpā starp galaktikām. Gāzes paraksti bija stiprāki kvēldiegu vidusdaļā, kur blīvas vielas uzkrāšanās veido jaunas galaktikas, teikts paziņojumā.
"Pirmo reizi mēs varam kvantitatīvi noteikt starpgalaktiskās vides blīvumu no kosmisko tīmekļa pavedienu attālajiem nomalēm līdz galaktiku kopu karstajam, blīvajam interjeram," teikts Buršeta paziņojumā. "Šie rezultāti ne tikai apstiprina kosmisko modeļu prognozēto kosmiskā tīkla struktūru, bet arī dod mums iespēju uzlabot mūsu izpratni par galaktiku evolūciju, savienojot to ar gāzes rezervuāriem, no kuriem veidojas galaktikas."
Tāpēc jaunais uz sārņu pelējumu balstītais algoritms ļauj astronomiem kosmisko tīmekli vizualizēt lielākā mērogā. Viņu atradumi tika publicēti 10. martā Astrophysical Journal Letters.
- Kosmiskajā tīklā iestrēgušie neitrīni var mainīt Visuma struktūru
- Mūsu paplašināmais Visums: vecums, vēsture un citi fakti
- Kosmoss kļūst mazāks: niecīgs satelīts orbītā veidos pelējumu
