Ibland kan vetenskapen vara överlägsen.

Visst var det fallet när den tidigare UConn-professorn Greg Huber stötte på en bild i en fysiktidskrift som såg ut som den staplade, jämnt fördelade lager av ett parkeringsgarage med flera våningar. Ett team av forskare tillkännagav att sådana strukturer kan existera djupt i den yttre skorpan av neutronstjärnor som en form av nukleär pasta. (Mer om det senare.)

Till Huber, bilden var något helt annat. Det var en klassisk visning av mikroskopiska strukturer som finns i cellulär cytoplasma som han och hans UConn-kollegor hjälpte till att upptäcka flera år tidigare. I en tidning från 2014, Huber kallade dem "Terasaki-ramper" efter UConns cellbiolog Mark Terasaki, hans tidigare kollega (och granne i West Hartford), vem var den första att se dem.

Men dessa nya strukturer var långt hemifrån. Hur de slående lika formerna kom att dyka upp i både små levande celler på jorden och massivt täta livlösa neutronstjärnor tusentals ljusår bort, fascinerade Huber. Han kontaktade tidskriftspublikationens seniorforskare, Charles Horowitz, en kärnfysiker vid Indiana University, som bara råkade vara en av Hubers tidigare professorer när han gick på MIT. (Mer serendipity?)

Efter att Huber och Horowitz talat, de insåg de potentiella fördelarna med ett samarbete. Deras undersökning av de strukturella likheterna visas denna månad i tidskriften Fysisk granskning C .

"Jag sa i princip till honom (Horowitz) att vi ser mycket liknande saker i det endoplasmatiska retikulumet hos eukaryota celler, säger Huber, en biofysiker av mjuk materia som nu fungerar som biträdande direktör för Kavli Institute for Theoretical Physics vid University of California, Santa Barbara. "Vi ser samma jämnt fördelade ark förbundna med spiralramper (parkeringshusen). Vi ser också liknande trevägsrörskorsningar med 120 graders vinklar precis som de såg."

Terasaki-ramperna som finns i celler tros hjälpa till att maximera proteinsyntesen genom att ge en större yta för ribosomer att packa ihop och bygga proteiner.

De "parkeringsgarage"-strukturer som finns i neutronstjärnor verkar spela en mycket annorlunda roll.

Medan neutronstjärnans strukturella motiv verkar nästan identiska med de Huber och Terasaki som finns inuti celler, de fysiska skalorna och energinivåerna ligger utanför diagrammet. Neutronstjärnor bildas när större stjärnor dör och kollapsar in i sig själva. De är de minsta och tätaste stjärnorna som man känner till. Det enda som är tätare är ett svart hål. En neutronstjärnas yttre skorpa är 14 storleksordningar tätare än en cells vattenmiljö. Stjärnans gravitationsfält är 2×10¹¹ gånger det som finns på jorden, och neutronstjärnor kan rotera flera hundra gånger i sekunden.

Cellulär biologi å andra sidan förlitar sig på, vad som verkar för oss, en relativt vardaglig miljö som domineras av vattnets entropi och sammansättningen av biomolekyler. De två objekten kunde inte vara mer olika när det gäller temperaturskalor, tryckvågar, längd skalor, etc., säger Huber. Men geometriskt sett, deras "Terasaki-ramp" parkeringshusliknande strukturer ser likadana ut.

"Inom fysik, vi ser ofta att naturen använder liknande former även om de underliggande materialen är helt olika, " säger Huber. "Det finns ett mönster som är djupare än detaljerna i de saker som utgör det."

Hubers och Horowitz forskning väckte spännande frågor.

En av deras första slutsatser var att Terasakis rampformer kan dikteras lika mycket av geometrins regler som allt annat, och kan vara oberoende av andra mikroskopiska överväganden.

I neutronstjärnor, strukturerna kan minska elektrisk och termisk ledningsförmåga i stjärnskorpan, påverka hur skorpan svalnar, och möjligen spela en roll i det eventuella sönderfallet av stjärnans magnetfält, Huber och Horowitz säger. Eller inte. Alternativt de skiktade arken och spiralformade ramperna kan tillåta protoner att tränga igenom hela neutronstjärnans yttre system, gör det supraledande.

Denna första studie, Huber säger, är bara början på en ny väg för forskning.

Med neutronstjärnor så långt borta, Kärnfysiker som Horowitz förlitar sig på avancerad datormodellering för att illustrera sina olika teorier. De olika strukturerna som har identifierats i neutronstjärnor är kända som "kärnpasta" på grund av deras pastaliknande former. Det finns en bandliknande spagettifas, en arkliknande lasagnefas, och till och med en kompakt gnocchifas. De olika faserna bildas i ett intensivt övergångsområde mellan stjärnans yttre skal och ultratäta kärna.

Men nu när en koppling har skapats med Terasaki-ramper, kärnfysiker borde kunna låna idéer från de studier på cellnivå som görs för att förbättra sin egen modellering av hur fysiska krafter formar något så stort och okänt som neutronstjärnor.

"Ett sätt att se det är att fysiken använder strukturer om och om igen, " säger Huber. "Det är nästan som om fysiken återvinner strukturer och grundläggande motiv. Samma ekvationer visas trots vad systemet är. Vi ser liknande mönster trots enorma skillnader i skala och energi. Med hjälp av denna nya information, vi kan göra bättre modeller som kan hjälpa oss att lära oss mer om varför en neutronstjärnas skorpa beter sig på ett visst sätt."

Det har sagts att vi alla har en viss tacksamhetsskuld till stjärnor, som de grundläggande elementen i livet - väte, syre, järn, kol – kom från stjärndamm. Men Huber och hans kollegor lämnar gärna frågor angående vår universella sammankoppling till filosoferna. Tills vidare, deras fokus ligger på "pasta, ' 'Terasaki ramper, ' och de mystiska neutronstjärnorna som snurrar på himlen.