Слизневая плесень помогла воссоздать структуру тёмной материи
В прошлом модели, основанные на росте слизевиков, помогли решить задачу с лабиринтами, определили кратчайший путь между точками и даже реконструировали сеть железнодорожной системы Токио. В новом исследовании, проведённом астрономами из Калифорнийского университета, выяснилось, что слизневая плесень может помочь с решением одной из величайших задач в астрофизике.
Слизневая плесень (Physarum polycephalum) или миксомицеты (слизевики) является одной из самых необычных форм жизни на планете. Вегетативное тело миксомицетов представляет собой голую многоядерную клетку. Особенность этого организма заключается в том, что он растёт в виде разветвлённых сетей слизистых усиков. Это позволяет ему «решать» пространственные проблемы, которые сложны с вычислительной точки зрения.
Астрономы использовали алгоритм, основанный на моделях роста слизневой плесени, чтобы нанести на карту структуры тёмной материи.
Современная космология полагает, что материя во Вселенной сформировала обширную сеть нитевидных структур (космическую паутину). Этот материал либо электромагнитно невидим, либо рассеян слишком сильно, чтобы можно было получить его изображение. Однако учёные могут попытаться экспериментально визуализировать эту невидимую космическую сеть, даже если она состоит из невидимой тёмной материи или тонких газовых нитей. На основе роста слизневой плесени было создано художественное 2D-моделирование. Исследователи взяли 2D-модель и воссоздали её в трёх измерениях с дополнительными модификациями. Затем они задали алгоритму набор данных о координатах 37 000 галактик в так называемой Локальной Вселенной. Модель приступила к объединению точек, и в итоге учёные получили виртуальную и оптимизированную реконструкцию того, как может выглядеть космическая паутина. Как отмечают авторы работы, 3D-карта, сгенерированная алгоритмом, является всего лишь моделированием, а не точной реконструкцией того, где именно тёмная материя и космическая паутина фактически находятся в космосе. Однако результаты исследования позволяют по-новому взглянуть на структуру космической сети, и во многом это возможно благодаря работе слизневой плесени.
Фото: NASA, ESA, and J. Burchett and O. Elek – UC Santa Cruz