Плесень на темной материи

Гурьянов А.
(«ХиЖ», 2020, №5)

Самая крупная из наблюдаемых структур Вселенной представляет собой сеть, слабо различимые нити которой длиною в сотни миллионов световых лет (астрономы называют их филаментами) связывают расположенные в узлах галактики и их кластеры. Эта сеть показывает, как расположены границы между большими пустотами, войдами, Вселенной. Предполагается, что скелет филаментов состоит из невидимого темного вещества и межзвездного газа, главным образом водорода.

Одноклеточная плесень Physarum polycephalum в поисках пищи также организуется в нитевидную сеть. Двигаясь от одного источника пищи к другому, плесень находит оптимальные, по ее мнению, пути их соединения. Десять лет назад биологи разработали алгоритм, позволяющий рассчитать траекторию распространения плесени. А теперь оказалось, что сети, созданные биологической системой и силой гравитации, удивительно похожи. Поэтому астрофизики заложили идеологию «плесневого» алгоритма в компьютерную программу, в которой при старте от выбранного узла задаются вероятности его соединения с окрестными узлами и налагается условие максимизации числа пройденных узлов — аналог количества съеденной пищи. Методом Монте-Карло программа рассчитывает наиболее вероятные пути перемещения от стартовой точки и считает их искомыми нитями. Так была построена трехмерная модель-карта расположения филаментов в нашей области Вселенной — до ста миллионов световых лет в радиусе от Земли. За ее узлы взяты 37 тысяч расположенных там галактик.

Для выявления филаментов авторы статьи проанализировали свет от 350 квазаров из каталога Хаббла. Межзвездный водород этот свет ослабляет, причем тем сильнее, чем выше плотность газа. Предположительно, в нитях водорода должно быть больше, чем в окружающем их пространстве, но пока это никому не удавалось увидеть. Теперь же, сопоставляя данные об интенсивности света и результаты расчета по «плесневелому» алгоритму, удалось подтвердить, что нити действительно существуют там, где предсказала модель, и даже установить плотность водорода вдоль них.


pic_2020_05-06_85.jpg

Так выглядит крупномасштабная структура Вселенной. Слева на врезках — просто увеличенный кусок(фото4в) карты, справа — с добавленными филаментами, полученными в результате расчета



(The Astrophysical Journal, 2020, 891, 2)

123

Разные разности

23.02.2021 16:00:00

Кобчик — маленький сокол, который прилетает к нам из Африки в мае. Однако его поголовье падает, и поэтому Союз охраны птиц России объявил его птицей 2021 года, года Кобчика.

>>
16.02.2021 16:00:00

Зима — самое время, когда можно эффективно расправляться с избыточным весом. Это выяснили канадские исследователи из Лаврентийского университета.

>>
08.02.2021 14:00:00

…разработан интерфейс, который позволяет мышам управлять курсором с помощью активности их мозга…

…беспрецедентное по продолжительности (четыре месяца) и интенсивности истощение стратосферного озона над Арктикой наблюдалось с января по апрель 2020 года…

…в Московской области впервые замечен инвазионный вид жука-долгоносика Polydrusus formosus, широко распространенный в Центральной и Южной Европе; в России встречался лишь в Крыму, но в 2015 году был обнаружен в Летнем саду Санкт-Петербурга…


>>
02.02.2021 16:00:00

Доцент философии из Хьюстонского университета задумался об истоках ошибок в системах искусственного интеллекта (ИИ). Интересно, что таинственные сбои зачастую фиксируют, а то и создают не сами исследователи, а другие системы ИИ.

>>
26.01.2021 16:00:00

Развитие ИИ привело к очень интересному явлению — так называемым глубоким выдумкам, или по-английски deepfake. О современном положении дел и об отношении общества к этому явлению рассказано в недавней статье Ахмеда Саифуддина из Наньянского технологического университета в Сингапуре

>>