El moho mucilaginoso ayuda a mapear los zarcillos de materia oscura del universo
La búsqueda de caminos por parte de un organismo unicelular revela conexiones en la vasta “red cósmica” del universo
Durante miles de millones de años, la gravedad ha arrastrado la materia del universo hasta formar una red caótica de filamentos, zarcillos y vacíos. conocida como la red cósmicaLas galaxias están esparcidas a lo largo de estos filamentos como cuentas en un collar, y el astrónomo de la Universidad Estatal de Nuevo México Farhanul Hasan y sus colegas se preguntaron cómo los entornos creados por los filamentos afectan la evolución de las galaxias. “Me gusta llamarlos ecosistemas galácticos”, dice.
Para averiguarlo, los investigadores necesitaban trazar un mapa preciso de la red cósmica a lo largo del tiempo. Pero la mezcla de gas, galaxias y materia oscura que constituye la red hace que esta tarea sea todo un reto, porque, aunque las estrellas en las galaxias son fáciles de ver, el resto no lo es.
Para unir los puntos en una simulación informática del universo, Hasan y sus colegas trajeron a un “colaborador” especial: una especie del humilde moho mucilaginoso. Estos organismos unicelulares son expertos en explorar el espacio que los rodea. Sus membranas se expanden hacia afuera en una onda sincronizada en todas las direcciones. Cuando encuentran una fuente de alimentoLas membranas cercanas se relajan, lo que permite que impulsos posteriores envíen más material a esa región.
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Los científicos han utilizado la destreza de exploración de los mohos mucilaginosos para resolver laberintos y acertijos lógicos, para recrear sistemas de transporte e inspirar algoritmos informáticos eficientes. “Es un algoritmo de mapeo realmente bueno porque no está realmente sesgado por la primera dirección en la que decides mirar; [it’s] “Es capaz de explorar todo a la vez”, dice Simon Garnier, especialista en moho mucilaginoso del Instituto Tecnológico de Nueva Jersey.
Hasan y su equipo le dieron a un algoritmo basado en moho mucilaginoso un conjunto de posiciones de galaxias como “alimento” y lo dejaron mapear conexiones a través del universo simulado en varios puntos temporales. El mapa de moho mucilaginoso creó una estructura de filamentos más limpia que cualquier algoritmo diseñado por humanos que habían probado; también era sensible a características más pequeñas y rastreaba la materia oscura con mayor facilidad. Los investigadores descubrieron que ni la proximidad ni el grosor de los filamentos del universo parecían afectar a las galaxias al principio, pero a medida que el universo maduró, las cosas cambiaron: el material arrastrado hacia la red eventualmente interrumpió la formación de estrellas en galaxias que estaban demasiado cerca.
“La dificultad crucial de utilizar la red cósmica para limitar la formación de galaxias es describirla con la precisión necesaria para observar su efecto”, afirma el astrofísico del New York City College of Technology Ari Maller. “El uso del algoritmo del moho mucilaginoso parece haber logrado ese objetivo”.
Los resultados del estudio, que aparecen en el Revista astrofísicason sólo el comienzo. Nuevos estudios están ampliando las observaciones aún más atrás en el tiempo. Las conclusiones del universo simulado eventualmente podrán ser puestas a prueba contra visiones más antiguas de la red cósmica real, y el algoritmo del moho mucilaginoso está listo para mapearlas todas.