Das James-Webb-Weltraumteleskop hat die detaillierteste Karte der Dunklen Materie erstellt, die jemals erstellt wurde, und liefert Astronomen ein klareres Bild davon, wie diese unsichtbare Substanz den Kosmos formt. Die neue Karte, die im Rahmen der COSMOS-Web-Umfrage erstellt wurde, bietet eine doppelt so hohe Auflösung wie frühere Untersuchungen und erstreckt sich auf frühere Epochen der kosmischen Evolution. Dieser Durchbruch ist bedeutsam, weil dunkle Materie, obwohl sie 85 % der Materie im Universum ausmacht, mit herkömmlichen Mitteln nicht nachweisbar bleibt und die sichtbare Materie allein durch die Schwerkraft beeinflusst.
Das Unsichtbare kartieren: Wie Webb das erreichte
Wissenschaftler nutzten Webbs ultrascharfe Bildgebung, um Verzerrungen in den Formen von etwa 250.000 entfernten Galaxien zu messen. Diese Verzerrungen entstehen, weil dazwischenliegende Masse – sowohl dunkle als auch gewöhnliche – den Weg des Lichts verbiegt. Durch die Analyse dieser Verzerrungen rekonstruierten die Forscher die bislang detaillierteste Massenkarte für eine zusammenhängende Region des Universums.
Frühere Karten der Dunklen Materie, die auf Instrumenten wie dem Hubble-Weltraumteleskop beruhten, waren entweder durch unzureichende Auflösung, Empfindlichkeit oder Fläche eingeschränkt. Webb überwindet diese Einschränkungen und enthüllt Strukturen, die zuvor zu schwach oder zu weit entfernt waren, um beobachtet zu werden.
Was die Karte zeigt: Filamente und Cluster
Die Karte zeigt nicht nur riesige Galaxienhaufen, sondern auch die komplizierten Netzwerke aus Filamenten aus dunkler Materie, die sie verbinden. Diese Filamente dienen im Einklang mit dem vorherrschenden kosmologischen Modell als Gerüst, auf dem sich Galaxien bilden. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da es die theoretische Vorhersage bestätigt, dass Galaxien an dichten Knotenpunkten innerhalb dieser Strukturen aus dunkler Materie entstehen.
„Zuvor sahen wir ein verschwommenes Bild dunkler Materie“, erklärte Dr. Diana Scognamiglio vom Jet Propulsion Laboratory der NASA. „Jetzt sehen wir das unsichtbare Gerüst des Universums in atemberaubenden Details.“
Die Bedeutung der Dunklen Materie: Galaxien zusammenhalten
Die Auswirkungen dieser Karte gehen über die Visualisierung hinaus. Die Verteilung der Dunklen Materie hat direkten Einfluss auf die Entstehung und Stabilität von Galaxien. Ohne Dunkle Materie würde die Milchstraße selbst wahrscheinlich aufgrund unzureichender Gravitationskohäsion auseinanderfallen. Diese Karte unterstreicht, dass Dunkle Materie nicht nur ein theoretisches Konstrukt, sondern eine grundlegende Kraft ist, die das Universum, wie wir es kennen, formt.
Wie Dr. Gavin Leroy von der Durham University es ausdrückte: „Indem unsere Karte dunkle Materie mit beispielloser Präzision enthüllt, zeigt sie, wie ein unsichtbarer Bestandteil des Universums sichtbare Materie so strukturiert hat, dass sie die Entstehung von Galaxien, Sternen und letztendlich des Lebens selbst ermöglicht.“
Die in Nature Astronomy veröffentlichten Ergebnisse stellen einen großen Fortschritt beim Verständnis der unsichtbaren Architektur des Universums dar. Die Karte liefert entscheidende Beweise für die Rolle der Dunklen Materie bei der Organisation kosmischer Strukturen und festigt ihren Platz als wahrer Architekt des Kosmos.
