ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が描く史上最も鮮明な暗黒物質地図：宇宙の網「コスミック・ウェブ」の実態を解明

NASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）から得られたデータを活用し、科学者チームは宇宙における暗黒物質（ダークマター）の分布をこれまでで最も精緻に描き出すことに成功しました。2026年1月26日に学術誌『Nature Astronomy』で発表されたこの研究成果は、「コスミック・ウェブ（宇宙の網）」として知られる宇宙の大規模構造の概念を強力に裏付けるものです。この地図は、六分儀座の「COSMOSフィールド」に位置する約80万個の遠方銀河を対象に、それらの光が目に見えない物質の重力によってどのように歪められているかを精密に分析することで作成されました。

この画期的な成果を支えたのは「重力レンズ効果」と呼ばれる観測手法です。暗黒物質の質量が周囲の時空を歪めることで、背景にある天体から地球へと届く光の経路が曲げられる現象を利用しています。JWSTの圧倒的な解像度により、今回のマッピングはハッブル宇宙望遠鏡による従来の地図と比較して2倍の解像度を達成しました。調査範囲は満月の見かけの面積の約2.5倍に相当する0.54平方度に及び、ウェッブ望遠鏡はこの領域の観測に約255時間を費やして、80万近い銀河の姿を詳細に捉えました。

NASAジェット推進研究所（JPL）の宇宙論研究者であるダイアナ・スコニャミリオ氏は、かつては不鮮明だった宇宙の「見えない骨組み」が、今や驚くべき明瞭さで可視化されたと述べています。今回の観測結果は、宇宙が暗黒物質と暗黒エネルギーによって支配されているとする主流の宇宙論モデル「ラムダCDMモデル」と完全に一致するものです。作成された地図は、暗黒物質の集積域と目に見える物質の領域が正確に重なっていることを示しており、宇宙の長い歴史を通じて暗黒物質の重力が通常の物質を引き寄せ、銀河などの塊を形成してきたプロセスを証明しています。

研究の共同執筆者であるノースイースタン大学のジャクリーン・マクリアリー氏は、今回のデータが「暗黒物質のハロー（後光）が銀河形成の『ゆりかご』として機能している」という理論を補強するものであると強調しました。また、ダラム大学の物理学者であるリチャード・マジー氏は、暗黒物質が銀河を含むあらゆる構造の土台となる「重力の骨組み」として機能している様子がこの地図から見て取れると指摘しています。宇宙全体の約27％を占め、通常の物質の5倍もの質量を持つこの不可視の成分がなければ、天の川銀河を含む諸銀河はバラバラになり、その形を維持することは不可能だったと考えられています。

「COSMOS-Web」プロジェクトの一環として行われた本研究は、将来運用が予定されているナンシー・グレース・ローマン宇宙望遠鏡などの次世代機器による探査の重要な足掛かりとなります。地図の精度が飛躍的に向上したことで、科学者たちは密度の低いフィラメント（ひも状構造）で結ばれた暗黒物質の塊の大きさや位置をより正確に特定し、コスミック・ウェブの全容を把握できるようになりました。この極めて詳細なデータは、現代物理学における最大の謎の一つである「見えない宇宙」の正体解明に向けた、新たな探究の時代の幕開けを告げるものと言えるでしょう。