Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba stworzył najbardziej szczegółową mapę ciemnej materii, jaką kiedykolwiek stworzono, dając astronomom wyraźniejszy obraz tego, jak ta niewidzialna substancja kształtuje kosmos. Nowa mapa, utworzona w ramach badania COSMOS-Web, oferuje dwukrotnie większą rozdzielczość w porównaniu z poprzednimi badaniami i obejmuje wcześniejsze epoki ewolucji kosmicznej. Ten przełom jest znaczący, ponieważ ciemna materia, stanowiąca 85% materii we Wszechświecie, pozostaje niewykrywalna konwencjonalnymi środkami, wpływając na materię widzialną jedynie poprzez grawitację.
Mapowanie niewidzialnego: jak Webb tego dokonał
Naukowcy wykorzystali niezwykle ostre obrazowanie Teleskopu Webba do pomiaru zniekształceń kształtu około 250 000 odległych galaktyk. Te zniekształcenia wynikają z pośredniczącej masy – zarówno ciemnej, jak i normalnej – która zakrzywia ścieżkę światła. Analizując te zniekształcenia, badacze zrekonstruowali najbardziej szczegółową jak dotąd mapę mas ciągłego obszaru Wszechświata.
Poprzednie mapy ciemnej materii oparte na instrumentach takich jak Kosmiczny Teleskop Hubble’a były ograniczone ze względu na niewystarczającą rozdzielczość, czułość lub obszar. Webb pokonuje te ograniczenia, odsłaniając struktury, które wcześniej były zbyt słabe lub odległe, aby je obserwować.
Co pokazuje mapa: wątki i klastry
Mapa pokazuje nie tylko masywne gromady galaktyk, ale także złożoną sieć łączących je włókien ciemnej materii. Włókna te pełnią rolę rusztowania, na którym tworzą się galaktyki, zgodnie z dominującym modelem kosmologicznym. Jest to niezwykle ważne, ponieważ potwierdza teoretyczne przewidywanie, że galaktyki powstają w gęstych węzłach w strukturach ciemnej materii.
„Kiedyś patrzyliśmy na rozmyty obraz ciemnej materii” – powiedziała dr Diana Scognamiglio z Laboratorium Napędów Odrzutowych NASA. „Teraz widzimy niewidzialne rusztowanie wszechświata ze zdumiewającymi szczegółami”.
Znaczenie ciemnej materii: spajanie galaktyk
Konsekwencje tej karty wykraczają poza wizualizację. Rozkład ciemnej materii bezpośrednio wpływa na powstawanie i stabilność galaktyk. Bez ciemnej materii Droga Mleczna prawdopodobnie rozpadłaby się z powodu niewystarczającej spójności grawitacyjnej. Ta mapa potwierdza, że ciemna materia to nie tylko teoretyczny konstrukt, ale fundamentalna siła kształtująca Wszechświat, jaki znamy.
Jak ujął to dr Gavin LeRoy z Uniwersytetu w Durham: „Odsłaniając ciemną materię z niespotykaną dotąd precyzją, nasza mapa pokazuje, w jaki sposób niewidzialny składnik Wszechświata ukształtował widoczną materię do takiego stopnia, że umożliwił pojawienie się galaktyk, gwiazd, a ostatecznie życia”.
Wyniki opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy stanowią ważny krok naprzód w zrozumieniu niewidzialnej architektury Wszechświata. Mapa dostarcza ważnych dowodów na rolę ciemnej materii w organizowaniu struktur kosmicznych, umacniając jej pozycję jako prawdziwego architekta kosmosu.
