JWST stworzył najdokładniejszą mapę ciemnej materii, potwierdzając strukturę kosmicznej sieci

Wykorzystując zaawansowane dane z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), należącego do NASA, naukowcy opracowali najbardziej szczegółowy obraz rozmieszczenia ciemnej materii we wszechświecie, jaki kiedykolwiek powstał. Wyniki tych przełomowych badań, opublikowane 26 stycznia 2026 roku na łamach prestiżowego czasopisma „Nature Astronomy”, stanowią solidne potwierdzenie teorii o wielkoskalowej strukturze kosmosu, znanej powszechnie jako kosmiczna sieć. Stworzona mapa precyzyjnie śledzi grawitacyjny wpływ tej niewidzialnej substancji, analizując sposób, w jaki zakrzywia ona światło docierające z około 800 000 odległych galaktyk znajdujących się w polu COSMOS w gwiazdozbiorze Sekstantu.

Kluczem do tego osiągnięcia była technika soczewkowania grawitacyjnego, w której masa ciemnej materii zakrzywia czasoprzestrzeń, zmieniając tym samym tor światła biegnącego ku Ziemi od obiektów tła. Dzięki bezprecedensowej rozdzielczości JWST, nowa mapa oferuje dwukrotnie większą precyzję niż wcześniejsze opracowania bazujące na danych z teleskopu Hubble’a. Badany obszar nieba obejmuje 0,54 stopnia kwadratowego, co odpowiada powierzchni około 2,5 raza większej niż tarcza Księżyca w pełni. Teleskop Webb koncentrował swoją uwagę na tym wycinku nieba przez blisko 255 godzin, co pozwoliło na zarejestrowanie niemal 800 000 poszczególnych galaktyk.

Diana Scognamiglio, badaczka z Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, zauważyła, że niewidzialny szkielet wszechświata stał się teraz widoczny z niezwykłą ostrością, podkreślając, że poprzednie obrazy ciemnej materii były znacznie bardziej rozmyte. Uzyskane wyniki są w pełni zgodne z dominującym modelem kosmologicznym Lambda-CDM, który zakłada, że ewolucją wszechświata sterują ciemna materia oraz ciemna energia. Mapa ujawnia uderzającą korelację między skupiskami ciemnej materii a materią widzialną, co potwierdza, że to właśnie grawitacja ciemnej materii przyciągała zwykłą materię, tworząc struktury na przestrzeni miliardów lat historii kosmosu.

Współautorka badań, Jacqueline McCleary z Northeastern University, podkreśliła, że zgromadzone dane wspierają teorię, według której halo ciemnej materii pełnią rolę swoistych „żłobków” dla nowo powstających galaktyk. Z kolei Richard Massey, fizyk z Durham University, wskazał, że mapa obrazuje ciemną materię jako grawitacyjne rusztowanie, na którym opiera się cała reszta widzialnego świata. Bez tego niewidocznego składnika, który stanowi około 27% wszechświata i posiada masę pięciokrotnie większą od materii barionowej, galaktyki takie jak nasza Droga Mleczna po prostu nie byłyby w stanie utrzymać swojej spójności.

Badanie zrealizowane w ramach projektu COSMOS-Web stanowi fundament dla przyszłych misji, w tym dla nadchodzącego Kosmicznego Teleskopu Nancy Grace Roman. Wyjątkowa klarowność nowej mapy pozwoliła naukowcom na znacznie dokładniejsze określenie rozmiarów i lokalizacji gromad ciemnej materii połączonych nitkami o mniejszej gęstości, co w całości formuje strukturę kosmicznej sieci. Ten poziom szczegółowości otwiera zupełnie nową erę w badaniach nad nieuchwytnymi składnikami uniwersum, dostarczając kluczowych danych niezbędnych do rozwiązania jednej z największych zagadek współczesnej fizyki.