Помогла обычная плесень: ученые воссоздали точнейшую структуру Вселенной разных эпох

Фото: phys.org

Группа исследователей нашла революционный способ моделирования крупномасштабной структуры Вселенной с помощью алгоритма "слизистая плесень". Эта разработка знаменует собой значительный скачок в понимании того, как эволюционируют галактики и как материя распределена по Вселенной. Такой необычный способ воссоздания Вселенной может дать ученым ответы на давно нависающие над ними тайны, пишет Universe Today.

Космическая паутина, состоящая из нитей галактик и темной материи, простирается через огромные области пространства, где скопления галактик соединены этими нитями, а разделяют их огромные пустоты. Эта запутанная сеть формировалась под действием гравитации в течение миллиардов лет, но точные процессы, управляющие формированием галактик и взаимодействием внутри этой структуры, остаются предметом пристального изучения.

Работа команды под руководством Фарханула Хасана началась с предложения профессора Джо Бурчетта, который предположил, что алгоритм слизевой плесени, изначально разработанный для имитации поведения слизевых плесеней в поисках пищи, может иметь астрофизическое применение. Хасан в сотрудничестве с Бурчеттом и экспертом по графике Оскаром Элеком адаптировал алгоритм, что позволило им визуализировать космическую паутину невиданными ранее способами. В течение нескольких лет они дорабатывали алгоритм, в итоге создав модель, которая отображает космические нити с большей детализацией и точностью, чем предыдущие методы.

Этот новый подход позволил получить удивительные сведения о взаимосвязи между галактиками и их окружением. На ранних этапах истории Вселенной галактики росли быстрее, когда находились вблизи более крупных структур. Однако в более позднем космосе близость к этим структурам, похоже, ограничивает рост галактики. Хасан отметил: "Я не знал, насколько хорошо это сработает, но у меня было предчувствие, что метод слизевой плесени может рассказать нам гораздо больше подробностей о том, как структурирована плотность во Вселенной".

Это открытие может изменить наше понимание эволюции галактик, поскольку алгоритм слизевой плесени позволяет исследователям составить карту распределения газа и темной материи в разные эпохи существования Вселенной. Сравнивая эти карты, ученые смогут лучше понять, как эволюционировала космическая паутина и как она влияет на формирование галактик с течением времени. Метод предлагает астрономам новый инструмент, дающий более четкое представление о невидимых силах, действующих в космосе.

Успех же алгоритма обусловлен его подражанием естественным процессам. Слизистые плесени, простые организмы, растут в поисках пищи, образуя сложные сети, подобные космическим нитям, соединяющим галактики. Способность алгоритма воспроизводить такое поведение позволила исследователям моделировать огромную и сложную структуру Вселенной с беспрецедентной точностью.

Выводы Хасана и его команды были опубликованы в августовском выпуске Astrophysical Journal. Их работа не только расширяет границы астрофизического моделирования, но и преодолевает разрыв между биологическими алгоритмами и космологическими явлениями. Это удивительное пересечение биологии и астрофизики открывает новые возможности для понимания структуры Вселенной. Используя собственные природные решения сложных проблем, алгоритм слизистой плесени предложил исследователям новый взгляд на взаимодействие галактик в космической паутине, способствуя их стремлению разгадать тайны космоса.

Ирина Скиба / Skibair
Журналист ARDinform