I modelli terrosi di muffa terrestre hanno aiutato gli astronomi a mappare la rete cosmica che collega le galassie in tutto l'universo.
Muffa di melma, o Physarum polycephalum, è un organismo monocellulare che costruisce reti filamentose complesse in cerca di cibo. Utilizzando modelli computerizzati ispirati ai modelli di crescita della muffa melmosa, i ricercatori dell'Università della California di Santa Cruz hanno tracciato la rete di filamenti interconnessi che estendono gli anni luce tra le galassie.
"Uno stampo di melma crea una rete di trasporto ottimizzata, trovando i percorsi più efficienti per collegare le fonti alimentari", ha dichiarato Joe Burchett, autore principale dello studio dell'UC Santa Cruz. "Nella rete cosmica, la crescita della struttura produce reti che sono anche, in un certo senso, ottimali. I processi sottostanti sono diversi, ma producono strutture matematiche analoghe."
Per creare i nuovi modelli, il team ha utilizzato i dati dello Sloan Digital Sky Survey e il lavoro dell'artista con sede a Berlino Sage Jenson, le cui visualizzazioni artistiche si basano su un algoritmo per simulare la crescita della muffa melmosa. I ricercatori hanno chiamato il nuovo algoritmo Monte Carlo Physarum Machine, secondo la dichiarazione.
La materia nell'universo è distribuita in una rete simile a una rete di filamenti intergalattici separati da enormi vuoti. Le galassie si formano dove questi filamenti si intersecano e la materia è più concentrata. Tuttavia, questi filamenti, che si estendono tra le galassie, sono in gran parte invisibili perché sono costituiti da materia oscura, un materiale che non emette luce o energia, ma rappresenta circa l'85% della massa dell'universo.
I ricercatori hanno testato il nuovo algoritmo rispetto ai dati della simulazione cosmologica di Bolshoi-Planck. Questa simulazione, sviluppata da Joel Primack, professore di fisica alla UC Santa Cruz, è usata per modellare "aloni" della materia oscura - in cui si formano le galassie - e i filamenti che collegano le galassie attraverso l'universo. I risultati hanno rivelato che il risultato del nuovo algoritmo di muffa melma si è allineato strettamente con la simulazione della materia oscura, secondo la dichiarazione.
"A partire da 450.000 aloni di materia oscura, possiamo ottenere un adattamento quasi perfetto ai campi di densità nella simulazione cosmologica", ha affermato Oskar Elek, coautore dello studio e ricercatore post-dottorato nei media computazionali presso l'UC Santa Cruz.
I ricercatori hanno anche utilizzato i dati dello spettrografo Cosmic Origins di Hubble Space Telescope, che viene utilizzato per studiare oggetti che assorbono o emettono luce. Il gas intergalattico lascia un segno distintivo di assorbimento nello spettro della luce che lo attraversa, secondo la dichiarazione.
Pertanto, i dati di Hubble hanno rivelato segni di gas nello spazio tra le galassie. Le firme del gas erano più forti verso la metà dei filamenti, dove densi accumuli di materia formano nuove galassie, secondo la dichiarazione.
"Per la prima volta ora, possiamo quantificare la densità del mezzo intergalattico dalla periferia remota dei filamenti della ragnatela cosmica agli interni caldi e densi degli ammassi di galassie", ha affermato Burchett. "Questi risultati non solo confermano la struttura della rete cosmica prevista dai modelli cosmologici, ma ci danno anche un modo per migliorare la nostra comprensione dell'evoluzione delle galassie collegandola ai serbatoi di gas da cui si formano le galassie."
Pertanto, il nuovo algoritmo basato sulla muffa melma consente agli astronomi di visualizzare la rete cosmica su una scala più ampia. Le loro scoperte sono state pubblicate il 10 marzo in Astrophysical Journal Letters.
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