الحواسيب تعد أدوات مذهلة وقوية، ولكن فعاليتها تعتمد على برمجة ذكية. في هذا السياق، اكتشف فريق من الباحثين خوارزمية تحاكي نمو العفن الغروي، واستخدموها لنمذجة الهيكل الكبير للكون.

بنية الكون منذ الانفجار العظيم

منذ حدوث الانفجار العظيم، كان الكون يتوسع مع تركيز الجاذبية للمادة في مجرات وعناقيد من المجرات. وبين هذه المجرات توجد مساحات شاسعة فارغة تُعرف باسم "الفراغات". يُشار إلى هذا الهيكل غالباً باسم "الشبكة الكونية".

الشبكة الكونية: أكبر هيكل في الكون

الشبكة الكونية هي أكبر بنية معروفة في الكون، وهي تتألف من خيوط من المجرات والمادة المظلمة تمتد عبر الفضاء. تربط هذه الخيوط بين عناقيد المجرات، وتوجد بينها فراغات هائلة.

في دراسة نُشرت في *مجلة الفيزياء الفلكية*، قدّم الباحث فارهنول حسن صورة تُظهر توزيع المادة الكبيرة والخيوط الكونية في الكون، وأثبتت أن النموذج القائم على العفن الغروي يتفوق على الأطر التقليدية في محاكاة هذه البنية.

تشكّلت الشبكة الكونية نتيجة تأثير الجاذبية في جذب المادة منذ بداية الزمن، يساعدنا دراسة هذه الشبكة في فهم تطور الكون، وكيفية توزيع المادة، والعلاقة بين المجرات والمادة المظلمة.

تأثير البيئة على نمو المجرات

منذ الثمانينات، تم التعرف على أن طبيعة المجرة وخصائص بيئتها تؤثر على كيفية نموها وتطورها. إلا أن الطبيعة الدقيقة لهذا التأثير كانت موضع جدل بين العلماء. وقد تمكن فريق من الباحثين، بقيادة فارهنول حسن والبروفيسور جو بيرشيت، من تقديم نموذج يشرح كيفية تطور المجرات باستخدام خوارزمية العفن الغروي.

خوارزمية العفن الغروي والكون

اقترح البروفيسور بيرشيت استخدام خوارزمية العفن الغروي في التطبيقات الفلكية. تعاون حسن مع بيرشيت وقام بتعديل الخوارزمية لتساعدهم في تصور الشبكة الكونية، بالتعاون مع خبير الرسوميات أوسكار إلك، استخدم الفريق الخوارزمية لتطوير نموذج للشبكة.

صُممت الخوارزمية لتقليد العفن الغروي الذي يستطيع العثور على غذائه عن طريق إعادة تشكيل نفسه في هيكل مشابه للشبكة الكونية، وقد استغرق الفريق عدة سنوات لإكمال هذا العمل.

وفقاً لحسن، أظهرت الخوارزمية نتائج أكثر تفصيلاً للبنية الكونية مقارنةً بالأساليب السابقة. وأضاف: "لم أكن متأكدا من مدى نجاحها، لكن كان لدي إحساس بأن هذه الخوارزمية يمكن أن تقدم لنا معلومات أكثر تفصيلًا حول كيفية توزيع الكثافة في الكون".

توصل الفريق إلى استنتاجات مفاجئة حول تأثير الشبكة الكونية على المجرات. في العصور المبكرة، كان نمو المجرات محفزا بالتقارب مع الهياكل الكبيرة، بينما في الزمن الكوني الحديث، نلاحظ أن قرب المجرات من هذه الهياكل يحد من نموها.

أهمية الخوارزمية المعدلة

بدون خوارزمية العفن الغروي المعدلة، لم يكن من الممكن تحقيق هذه النتائج. إذ تمكن الفريق من رسم خرائط للغاز في الكون الحقيقي عبر فترات زمنية مختلفة، مما يساعد في فهم كيفية تطور الشبكة الكونية وكيف تطور الكون بمرور الزمن.