Om du bara redogör för saken kan vi se, hela vår galax borde inte existera. Den kombinerade gravitationskraften för varje känd måne, planet, och stjärnan borde inte ha varit tillräckligt stark för att producera ett system så tätt och komplext som Vintergatan.

Så vad har hållit ihop det hela?

Forskare tror att det finns en stor mängd ytterligare materia i universum som vi inte kan observera direkt - så kallad "mörk materia." Även om det inte är känt vad mörk materia är gjord av, dess effekter på ljus och gravitation är uppenbara i själva strukturen i vår galax. Detta, i kombination med den ännu mer mystiska "mörka energin" som tros påskynda universums expansion, kan utgöra så mycket som 96 procent av hela kosmos.

I en ambitiös insats under ledning av Argonne National Laboratory, forskare vid Biocomplexity Institute of Virginia Tech försöker nu uppskatta nyckelegenskaper i universum, inklusive dess relativa fördelning av mörk materia och mörk energi. Det amerikanska energidepartementet har godkänt nästan 1 miljon dollar i finansiering för forskargruppen, som har fått i uppdrag att utnyttja storskaliga datorsimuleringar och utveckla nya statistiska metoder för att hjälpa oss att bättre förstå dessa grundläggande krafter.

För att fånga inverkan av mörk materia och mörk energi på nuvarande och framtida vetenskapliga observationer, forskargruppen planerar att bygga vidare på några av de kraftfulla prediktiva teknologier som har använts av Biocomplexity Institute för att förutsäga den globala spridningen av sjukdomar som Zika och Ebola. Med hjälp av observationsdata från källor som Dark Energy Survey, forskare kommer att försöka förstå hur dessa "mörka" element har påverkat universums utveckling.

"Det låter lite otroligt, men vi har gjort liknande saker tidigare genom att kombinera statistiska metoder med superdatorsimuleringar, tittar på epidemier, sa Dave Higdon, en professor i Biocomplexity Institutes Social and Decision Analytics Laboratory och en fakultetsmedlem vid Institutionen för statistik, del av Virginia Tech College of Science.

"Att använda statistiska metoder för att kombinera indata om befolkningen, rörelsemönster, och den omgivande terrängen med detaljerade simuleringar kan förutsäga hur hälsoförhållandena i ett område kommer att utvecklas ganska tillförlitligt - det kommer att vara ett intressant test för att se hur väl dessa samma principer fungerar på en kosmisk skala."

Om denna ansträngning lyckas, resultat kommer att gynna kommande kosmologiska undersökningar och kan kasta ljus över ett antal mysterier angående sammansättningen och utvecklingen av mörk materia och mörk energi. Vad mer, genom att omvända utvecklingen av dessa element, de skulle kunna ge unika insikter i mer än 14 miljarder år av kosmisk historia.