Międzynarodowy zespół astronomów opracował najbardziej szczegółową w historii mapę ciemnej materii, która ukazuje, jak ta tajemnicza substancja wpłynęła na powstawanie gwiazd, galaktyk, a nawet planet. Badacze z Uniwersytetu w Durham, NASA Jet Propulsion Laboratory oraz École Polytechnique Fédérale de Lausanne wykorzystali dane z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), a wyniki swoich badań opublikowali w prestiżowym czasopiśmie "Nature Astronomy”.
Ciemna materia od dawna fascynuje naukowców. Choć nie emituje, nie odbija ani nie pochłania światła, a jej cząstki przenikają przez zwykłą materię niedostrzegalnie, to właśnie ona - poprzez oddziaływania grawitacyjne - kształtuje strukturę kosmosu. Najnowsza mapa, stworzona dzięki danym z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST), pozwoliła z niespotykaną dotąd precyzją prześledzić, jak ciemna materia oddziałuje z materią widzialną, z której zbudowane są gwiazdy, planety i my sami.
Badania potwierdzają wcześniejsze teorie, według których po Wielkim Wybuchu ciemna i zwykła materia były rozproszone w przestrzeni. Z czasem to właśnie ciemna materia zaczęła się grupować, tworząc "szkielet" Wszechświata, do którego przyciągana była materia zwykła. W tych zagęszczeniach narodziły się pierwsze gwiazdy i galaktyki, a w dalszej perspektywie – planety i życie.
Obszar nieba objęty nową mapą to fragment Gwiazdozbioru Sekstant. Teleskop Webba obserwował ten region przez 255 godzin, identyfikując niemal 800 tysięcy galaktyk, wiele z nich po raz pierwszy. Dzięki temu naukowcy mogli zrekonstruować rozkład ciemnej materii, analizując, jak jej masa zakrzywia czasoprzestrzeń i odchyla światło docierające do nas z odległych galaktyk. Efekt ten, znany jako soczewkowanie grawitacyjne, pozwala "zobaczyć" to, co niewidzialne.
Nowa mapa zawiera dziesięciokrotnie więcej galaktyk niż dotychczasowe obrazy z naziemnych obserwatoriów i dwukrotnie więcej niż te uzyskane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Ujawnia nie tylko nowe skupiska ciemnej materii, ale także oferuje znacznie wyższą rozdzielczość w porównaniu z wcześniejszymi badaniami. Dzięki temu naukowcy mogą z większą szczegółowością analizować, jak ciemna materia wpływała na ewolucję kosmicznych struktur.
Zespół badawczy podkreśla, że tam, gdzie dziś obserwujemy zwykłą materię, zawsze towarzyszy jej ciemna materia. To ona, dzięki swojej grawitacji, utrzymuje galaktyki razem. Bez niej Droga Mleczna rozpadłaby się pod wpływem własnego ruchu obrotowego. Każdego dnia przez nasze ciała przelatują miliardy cząstek ciemnej materii, są jednak całkowicie nieuchwytne i nie oddziałują z nami w żaden sposób poza grawitacją. Nowa mapa pozwala lepiej zrozumieć, jak ciemna materia "organizowała" materię widzialną, umożliwiając powstanie galaktyk, gwiazd, a w konsekwencji także planet i życia. Bez niej nie byłoby pierwiastków, z których zbudowany jest nasz świat.
Kluczową rolę w tych badaniach odegrał instrument MIRI (Mid-Infrared Instrument) zamontowany na teleskopie Webba, który pozwala wykrywać galaktyki ukryte za obłokami kosmicznego pyłu. Dzięki MIRI możliwe było precyzyjne określenie odległości do tysięcy galaktyk, co znacznie zwiększyło dokładność mapy. W kolejnych latach astronomowie planują rozszerzyć mapowanie ciemnej materii na cały Wszechświat, wykorzystując do tego m.in. europejski teleskop Euclid oraz amerykański Nancy Grace Roman Space Telescope. Pozwoli to nie tylko lepiej zrozumieć fundamentalne właściwości ciemnej materii, ale także sprawdzić, czy jej rola zmieniała się w trakcie ewolucji kosmosu.