דגמי עובש רפש ארציים סייעו לאסטרונומים למפות את האינטרנט הקוסמי המחבר בין גלקסיות ברחבי היקום.
עובש רפש, או Physarum polycephalum, הוא אורגניזם חד-תאי הבונה רשתות נימה מורכבות בחיפוש אחר מזון. החוקרים מאוניברסיטת סנטה קרוז מאוניברסיטת קליפורניה התייחסו לדגמי מחשב בהשראת דפוסי הצמיחה של עובש רפש, אחר הרשת הדומה לאינטרנט של חוטים מחוברים זה לזה המאריכים שנות אור בין הגלקסיות.
בהצהרה נמסר ג'ו בורצ'ט, מחבר המחקר של UC סנטה קרוז, "עובש רפש מייצר רשת תובלה מיטבית, תוך שהוא מוצא את המסלולים היעילים ביותר לחיבור בין מקורות מזון." "ברשת הקוסמית, צמיחת המבנה מייצרת רשתות שגם הן, במובן מסוים, אופטימליות. התהליכים הבסיסיים שונים, אך הם מייצרים מבנים מתמטיים שהם אנלוגיים."
כדי ליצור את הדגמים החדשים, הצוות השתמש בנתונים של סקר השמיים הדיגיטליים Sloan ויצירתו של האמן מבוסס סייג ג'נסון בברלין, שהמחזות האמנותית שלהם מבוססת על אלגוריתם המדמה את צמיחת עובש הרפש. החוקרים כינו את האלגוריתם החדש מכונה מונטה קרלו פיסארום, על פי ההצהרה.
חומר ביקום מופץ ברשת דמוית רשת של חוטים בין-גלקטיים המופרדים על ידי חללים אדירים. גלקסיות נוצרות במקום בו חוטים אלה חוצים זה את זה והחומר מרוכז ביותר. עם זאת, חוטים אלה, המשתרעים בין גלקסיות, נראים ברובם מפני שהם מורכבים מחומר אפל - חומר שאינו פולט אור או אנרגיה, אך מהווה בערך 85% ממסת היקום.
החוקרים בדקו את האלגוריתם החדש מול נתונים מהסימולציה הקוסמולוגית של בולשוי-פלאנק. סימולציה זו, שפותחה על ידי ג'ואל פרימאק, פרופסור לפיזיקה ב- UC סנטה קרוז, משמשת למודל של "הילות" של חומר אפל - בו נוצרות גלקסיות - ואת החוטים המחברים בין גלקסיות ברחבי היקום. התוצאות חשפו כי התוצאה של אלגוריתם עובש הרפש החדש התואם מקרוב לסימולציה של החומר האפל, על פי ההצהרה.
בהצהרה אמר אוסקר אלק, מחבר המחקר והפוסט-דוקטורט במדיה חישובית ב- UC סנטה קרוז, "החל מ- 450,000 הילות חומר אפל, אנו יכולים להתאים כמעט את מושלם לשדות הצפיפות בסימולציה הקוסמולוגית.
החוקרים השתמשו גם בנתונים מהספרקטרוגרף Cosmic Origins Cosmic Origins של טלסקופ החלל האבל, המשמש לחקר אובייקטים שקולטים או פולטים אור. הגז הבין-גלקטי מותיר חתימת קליטה מובחנת בספקטרום האור העובר דרכו, על פי ההצהרה.
כך, נתוני האבל חשפו חתימות גז במרחב שבין הגלקסיות. חתימות הגז היו חזקות יותר לכיוון אמצע החוטים, שם הצטברות צפופות של חומר יוצרות גלקסיות חדשות, על פי ההצהרה.
"בפעם הראשונה אנו יכולים לכמת את צפיפות המדיום הבין-גלקטי, מהפאתי המרוחק של חוטי רשת קוסמיים וכלה בפנים החמים והצפופים של אשכולות גלקסיות," אמר ברורט בהצהרה. "תוצאות אלה לא רק מאשרות את מבנה הרשת הקוסמית שחזה על ידי מודלים קוסמולוגיים, אלא גם נותנות לנו דרך לשפר את הבנתנו את התפתחות הגלקסיה על ידי חיבורו למאגרי הגז שמתוכם נוצרות גלקסיות."
לכן האלגוריתם החדש מבוסס-עובש הרפש מאפשר לאסטרונומים לדמיין את האינטרנט הקוסמי בקנה מידה גדול יותר. ממצאי המחקר פורסמו ב -10 במרץ בכתב העת Astrophysical Journal Letters.
- נייטרינים שמסתבכים ברשת הקוסמית עשויים לשנות את מבנה היקום
- היקום המתרחב שלנו: גיל, היסטוריה ועובדות אחרות
- החלל מתחלל: לוויין זעיר יצמח עובש במסלול
