Naukowcy odsłonili najbardziej szczegółową jak dotąd mapę ciemnej materii, wykorzystując możliwości Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) do obserwacji subtelnych zniekształceń światła pochodzącego z około 250 000 galaktyk. To przełomowe osiągnięcie zapewnia bezprecedensowy wgląd w jedną z największych tajemnic wszechświata: naturę i rozmieszczenie ciemnej materii.
Niewidzialny wszechświat
Sama ciemna materia nie oddziałuje ze światłem, co uniemożliwia bezpośrednie obserwacje. Zamiast tego badacze polegają na jej efektach grawitacyjnych, które zaginają strukturę czasoprzestrzeni i zaginają ścieżkę przechodzącego przez nią światła. Zjawisko to, zwane soczewkowaniem grawitacyjnym, pozwala naukowcom wnioskować o obecności i gęstości ciemnej materii poprzez analizę zniekształconych kształtów odległych galaktyk.
Wysoka rozdzielczość JWST pozwoliła uzyskać mapę o dwukrotnie większej przejrzystości w porównaniu z poprzednimi próbami, odsłaniając struktury, które wcześniej były niewidoczne. Analizowany fragment nieba, choć nieco większy od księżyca w pełni, zawiera masywne gromady galaktyk i łączące się pasma kosmicznej sieci, wielkoskalowej struktury, która, jak się uważa, utrzymuje wszechświat w całości.
Niespodziewane odkrycia
Mapa pokazuje, że niektóre struktury ciemnej materii nie odpowiadają tym zbudowanym ze zwykłej materii, wskazując obszary, w których dominuje tylko ciemna materia. Odkrycie to jest znaczące, ponieważ ciemna materia stanowi około 85% całej materii we wszechświecie, a zrozumienie jej rozmieszczenia ma kluczowe znaczenie dla modelowania ewolucji galaktyk, gromad i kosmosu jako całości.
„Soczewkowanie grawitacyjne jest jedną z niewielu i zdecydowanie najlepszą metodą identyfikacji wielu z tych struktur w szerokim polu widzenia. — Lilia Williams, Uniwersytet Minnesoty
Implikacje dla kosmologii
Nowa mapa ciemnej materii pasuje do obecnego standardowego modelu Wszechświata (lambda-CDM), ale badacze prowadzą dalsze analizy w celu zbadania możliwych rozbieżności. Takie badania mogłyby udoskonalić naszą wiedzę na temat parametrów kosmologicznych, w tym siły ciemnej energii, tajemniczej siły leżącej u podstaw przyspieszającej ekspansji Wszechświata.
Ten przełom obserwacyjny obiecuje wiele przyszłych odkryć, umożliwiając opracowanie dokładniejszych modeli kosmologicznych i głębsze zrozumienie sposobu powstawania i ewolucji galaktyk w halo ciemnej materii. Chociaż wstępne wyniki potwierdzają istniejące teorie, pełne implikacje tej mapy o wysokiej rozdzielczości nie zostały jeszcze ujawnione.
