Astronomové mapují strukturu vesmíru pomocí modelů chování hlenek

Vápenatka mnohohlavá (Physarum polycephalum) je hlenka, čili měňavkovitý prvok, který žije ve vlhkém přítmí lesů mírného pásu a nenápadně tam pojídá bakterie i kousky organické hmoty. Jsou sice jednobuněčné, ale větší část života tráví v podobě síťovitě uspořádaných žlutavých plazmódií, která mohou pokrývat až několik metrů čtverečních. Zároveň jsou tyto hlenky oblíbeným experimentálním organismem a biologové se jim hodně věnují.

Nedávno to využili vědci University of California Santa Cruz, kteří zmapovali kosmickou pavučinu vesmíru spojující galaxie a kupy galaxií, s pomocí počítačových modelů růstu sítí zmíněných hlenek. Jak uvádí vedoucí výzkumu Joe Burchett, hlenky vytvářejí optimalizovanou transportní síť, která je efektivně připojuje k dostupným zdrojům potravy.

Podle něj je struktura kosmické pavučiny, kterou pozorujeme na největší vesmírné škále, v jistém smyslu slova také podobným způsobem optimální. Jsou za tím odlišné konkrétní mechanismy, ale podle všeho jak hlenky, tak i vesmír vytvářejí matematicky obdobné struktury.

Monte Carlo Physarum Machine

Burchettův tým využil data z populárního průzkumu oblohy Sloan Digital Sky Survey, která spojil s algoritmy unikátních vizualizací berlínského umělce Sageho Jensona. Jeho umění je založené právě na simulacích růstu sítí hlenek. Astronomové nazvali svůj nový, hlenkami inspirovaný algoritmus „Monte Carlo Physarum Machine“.

Vědci v tomto případě využili i data ze zařízení Cosmic Origins Spectrograph, které pracuje na palubě Hubbleova vesmírného teleskopu. Toto zařízení je schopné detekovat a analyzovat specifické spektrum záření, které prochází mezigalaktickým plynem. Výsledkem použití všech zmíněných dat a „hlenkového algoritmu“ je zobrazení kosmické pavučiny v ještě větším měřítku, než bylo doposud zvykem.

Hmota je ve vesmíru rozložená v podobě kosmické pavučiny, která je obsypaná galaxiemi a táhne se mezi nezměrnými kosmickými prázdnotami (voids). Vlákna kosmické pavučiny jsou přitom z valné většiny tvořena temnou hmotou, takže pro nás nejsou příliš viditelná. Jejich strukturu a rozložení proto odhalují především počítačové simulace a modely, jako je právě zmíněný model založený na hlenkách.

Titulní foto: frankenstoen, CC BY 2.5

Diskuze (4) Další článek: Hongkong nasadil do boje proti koronaviru i roboty. Dezinfikují metro

Témata článku: Vesmír, Příroda, Počítače, Výzkum, Astronomie, Simulace, Biologie, Struktura, Sky Survey, Hubble, Galaxie, Pavučina, Model, Astronom, Algoritmus, SAGE, Sloan Digital Sky Survey, Hmota, Model chování