Model cetakan lendir bumi telah membantu para astronom memetakan jaring kosmik yang menghubungkan galaksi ke seluruh alam semesta.
Acuan lendir, atau Physarum polycephalum, adalah organisma sel tunggal yang membina rangkaian filamen kompleks dalam mencari makanan. Dengan menggunakan model komputer yang diilhami oleh corak pertumbuhan cendawan lendir, para penyelidik dari University of California Santa Cruz mengesan jaringan seperti filamen yang saling berkaitan yang memanjang tahun cahaya antara galaksi.
"Cetakan lendir menghasilkan rangkaian pengangkutan yang dioptimumkan, mencari jalan paling berkesan untuk menghubungkan sumber makanan," kata Joe Burchett, pengarang utama kajian dari UC Santa Cruz, dalam satu kenyataan. "Dalam web kosmik, pertumbuhan struktur menghasilkan rangkaian yang, dari satu segi, optimum. Proses yang mendasari adalah berbeza, tetapi mereka menghasilkan struktur matematik yang serupa."
Untuk membuat model baru, pasukan menggunakan data dari Sloan Digital Sky Survey dan karya artis yang berpangkalan di Berlin Sage Jenson, yang visualisasi artistiknya berdasarkan pada algoritma untuk mensimulasikan pertumbuhan acuan lendir. Penyelidik menamakan algoritma baru itu Mesin Monte Carlo Physarum, menurut kenyataan itu.
Perkara di alam semesta diedarkan dalam rangkaian seperti filamen intergalaksi yang dipisahkan oleh rongga besar. Galaksi terbentuk di mana filamen ini bersilang dan jirim paling tertumpu. Walau bagaimanapun, filamen ini, yang meluas di antara galaksi, sebagian besar tidak dapat dilihat kerana terdiri daripada bahan gelap - bahan yang tidak memancarkan cahaya atau tenaga, tetapi menyumbang kira-kira 85% jisim alam semesta.
Para penyelidik menguji algoritma baru terhadap data dari simulasi kosmologi Bolshoi-Planck. Simulasi ini, yang dikembangkan oleh Joel Primack, seorang profesor fizik di UC Santa Cruz, digunakan untuk memodelkan "halos" bahan gelap - di mana galaksi terbentuk - dan filamen yang menghubungkan galaksi di seluruh alam semesta. Hasil kajian menunjukkan bahawa hasil algoritma acuan lendir baru sangat berkaitan dengan simulasi bahan gelap, menurut kenyataan itu.
"Bermula dengan 450,000 halo materi gelap, kita dapat menyesuaikan diri dengan bidang kepadatan dalam simulasi kosmologi," kata Oskar Elek, pengarang bersama kajian dan penyelidik pasca doktoral dalam media komputasi di UC Santa Cruz, dalam kenyataan itu.
Para penyelidik juga menggunakan data dari Spectrograph Cosmic Origins Hubble Space Telescope, yang digunakan untuk mengkaji objek yang menyerap atau memancarkan cahaya. Gas intergalaksi meninggalkan tanda penyerapan khas dalam spektrum cahaya yang melaluinya, menurut kenyataan itu.
Oleh itu, data Hubble menunjukkan tanda tangan gas di ruang antara galaksi. Tanda tangan gas lebih kuat ke arah tengah filamen, di mana pengumpulan bahan yang padat membentuk galaksi baru, menurut kenyataan itu.
"Untuk pertama kalinya sekarang, kami dapat mengukur ketumpatan medium intergalaksi dari pinggiran terpencil filamen web kosmik ke bahagian dalam kelompok galaksi yang panas dan padat," kata Burchett dalam pernyataan itu. "Hasil ini tidak hanya mengesahkan struktur web kosmik yang diramalkan oleh model kosmologi, tetapi juga memberi kita cara untuk meningkatkan pemahaman kita tentang evolusi galaksi dengan menghubungkannya dengan takungan gas dari mana galaksi terbentuk."
Oleh itu, algoritma berasaskan acuan lendir baru membolehkan para astronom untuk memvisualisasikan web kosmik pada skala yang lebih besar. Penemuan mereka diterbitkan pada 10 Mac di Astrophysical Journal Letters.
- Neutrinos yang terjerat dalam jaring kosmik boleh mengubah struktur alam semesta
- Alam semesta kita yang berkembang: Umur, sejarah & fakta lain
- Ruang semakin langsing: Satelit kecil akan tumbuh acuan di orbit
