لقد ساعدت نماذج العفن الطيني الأرضي علماء الفلك على رسم خريطة الشبكة الكونية التي تربط المجرات في جميع أنحاء الكون.
العفن الوحل ، أو Physarum polycephalum، هو كائن أحادي الخلية يبني شبكات خيطية معقدة بحثًا عن الطعام. باستخدام نماذج الكمبيوتر المستوحاة من أنماط نمو العفن الوحل ، تتبع باحثون من جامعة كاليفورنيا سانتا كروز شبكة تشبه الويب من خيوط مترابطة تمتد لسنوات ضوئية بين المجرات.
وقال جو بورشيت المؤلف الرئيسي للدراسة من جامعة كاليفورنيا سانتا كروز في بيان "العفن الطيني يخلق شبكة نقل محسنة ويجد المسارات الأكثر كفاءة لربط مصادر الغذاء." "في الشبكة الكونية ، ينتج نمو البنية شبكات هي أيضًا ، إلى حد ما ، مثالية. العمليات الأساسية مختلفة ، لكنها تنتج هياكل رياضية متشابهة."
لإنشاء النماذج الجديدة ، استخدم الفريق بيانات من Sloan Digital Sky Survey وعمل الفنان المقيم في برلين Sage Jenson ، الذي تعتمد تصوراته الفنية على خوارزمية لمحاكاة نمو العفن الوحل. وذكر البيان أن الباحثين أطلقوا على الخوارزمية الجديدة آلة مونت كارلو فيزاريوم.
يتم توزيع المادة في الكون في شبكة تشبه الويب من خيوط بين المجرات مفصولة بفراغات ضخمة. تتكون المجرات حيث تتقاطع هذه الخيوط وتتركز المادة بشكل أكبر. ومع ذلك ، فإن هذه الخيوط ، التي تمتد بين المجرات ، تكون غير مرئية إلى حد كبير لأنها تتكون من مادة مظلمة - مادة لا تصدر ضوءًا أو طاقة ، ولكنها تمثل ما يقرب من 85 ٪ من كتلة الكون.
اختبر الباحثون الخوارزمية الجديدة في مقابل البيانات المأخوذة من محاكاة Bolshoi-Planck الكونية. تُستخدم هذه المحاكاة ، التي طورها جويل بريماك ، أستاذ الفيزياء في جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز ، لنمذجة "هالات" المادة المظلمة - التي تتكون فيها المجرات - والشعيرات التي تربط المجرات عبر الكون. وكشفت النتائج أن نتيجة خوارزمية قالب الوحل الجديد تتماشى بشكل وثيق مع محاكاة المادة المظلمة ، وفقا للبيان.
قال أوسكار إيليك ، مؤلف مشارك في الدراسة وباحث ما بعد الدكتوراه في وسائل الإعلام في جامعة كاليفورنيا سانتا كروز ، في البيان: "بدءًا من 450.000 هالة من المادة المظلمة ، يمكننا الحصول على توافق مثالي تقريبًا لمجالات الكثافة في المحاكاة الكونية".
استخدم الباحثون أيضًا بيانات من مطياف كونيك أوريجينز سبكتروجراف الخاص بتلسكوب هابل الفضائي ، والتي تُستخدم لدراسة الأشياء التي تمتص الضوء أو تصدره. وبحسب البيان ، فإن الغاز بين المجرات يترك علامة امتصاص مميزة في طيف الضوء الذي يمر عبره.
وهكذا كشفت بيانات هابل عن توقيعات للغاز في الفضاء بين المجرات. وقال البيان إن توقيعات الغاز كانت أقوى في منتصف الشعيرات ، حيث تشكل التراكم الكثيفة للمادة مجرات جديدة.
وقال بورشيت في البيان "للمرة الأولى الآن ، يمكننا تحديد كثافة الوسط بين المجرات من الضواحي البعيدة لشعيرات الويب الكونية إلى التصميمات الداخلية الكثيفة الساخنة لمجموعات المجرات". "هذه النتائج لا تؤكد فقط هيكل الشبكة الكونية التي تنبأت بها النماذج الكونية ، بل تعطينا أيضًا طريقة لتحسين فهمنا لتطور المجرة من خلال ربطها بخزانات الغاز التي تتشكل منها المجرات".
لذلك ، تسمح الخوارزمية الجديدة القائمة على قالب الوحل للفلكيين بتصور الويب الكوني على نطاق أوسع. ونشرت النتائج التي توصلوا إليها في 10 مارس في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية.
- النيوترونات المتشابكة في الشبكة الكونية قد تغير بنية الكون
- عالمنا الآخذ في الاتساع: العمر والتاريخ وحقائق أخرى
- ينحسر الفضاء: سينمو القمر الصناعي الصغير العفن في المدار
