Astronom telah menghasilkan peta materi gelap paling rinci hingga saat ini menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb milik NASA, mengungkap bagaimana zat tak kasat mata ini membentuk pembentukan galaksi dan planet. Penelitian yang melibatkan tim dari Universitas Durham, Jet Propulsion Laboratory NASA, dan École Polytechnique Fédéral de Lausanne Swiss ini diterbitkan di Nature Astronomy. Peta ini menyoroti peran gravitasi materi gelap dalam menarik materi biasa sejak awal hari alam semesta.
Peta baru ini menawarkan wawasan tak tertandingi tentang materi gelap, yang tidak dapat dilihat secara langsung tetapi memengaruhi kosmos melalui gravitasi. Pada awal alam semesta, materi gelap kemungkinan menggumpal terlebih dahulu, gravitasinya menarik materi biasa untuk membentuk wilayah padat di mana bintang dan galaksi muncul. Proses ini menetapkan distribusi galaksi yang diamati hari ini dan memungkinkan kondisi untuk perkembangan planet dan kehidupan. Dr. Gavin Leroy, penulis utama dari Institute for Computational Cosmology Universitas Durham, menjelaskan: «Dengan mengungkap materi gelap dengan presisi tak tertandingi, peta kami menunjukkan bagaimana komponen tak kasat mata alam semesta telah menyusun materi kasat mata hingga memungkinkan munculnya galaksi, bintang, dan akhirnya kehidupan itu sendiri. Peta ini mengungkap peran tak kasat mata namun esensial dari materi gelap, arsitek sejati alam semesta, yang secara bertahap mengatur struktur yang kita amati melalui teleskop kami.» Pengamatan menargetkan wilayah langit di rasi bintang Sextans, sekitar 2,5 kali ukuran Bulan purnama. Selama lebih dari 255 jam, Webb mengidentifikasi hampir 800.000 galaksi, menggunakan lensa gravitasi—di mana massa materi gelap membelokkan cahaya dari objek jauh—untuk memetakan distribusinya. Hal ini selaras erat dengan peta materi normal, mengonfirmasi tarikan materi gelap sepanjang sejarah kosmik. Profesor Richard Massey, penulis bersama lain dari Durham, mencatat: «Di mana pun Anda menemukan materi normal di alam semesta saat ini, Anda juga menemukan materi gelap. Miliaran partikel materi gelap melewati tubuh Anda setiap detik. Tidak ada bahaya, mereka tidak menyadari kita dan terus bergerak. Tetapi seluruh awan berputar materi gelap di sekitar Bima Sakti memiliki gravitasi yang cukup untuk menahan seluruh galaksi kita tetap bersatu. Tanpa materi gelap, Bima Sakti akan tercerai-berai karena putarannya sendiri.» Dr. Diana Scognamiglio dari Jet Propulsion Laboratory NASA menambahkan: «Ini adalah peta materi gelap terbesar yang kami buat dengan Webb, dan dua kali lebih tajam daripada peta materi gelap apa pun yang dibuat oleh observatorium lain. Sebelumnya, kami melihat gambar buram materi gelap. Sekarang kami melihat kerangka tak kasat mata alam semesta dalam detail menakjubkan, berkat resolusi luar biasa Webb.» Tim menggunakan Instrumen Mid-Infrared (MIRI) Webb, dengan kontribusi Durham dalam pengembangannya, untuk mengukur jarak galaksi dengan akurat, bahkan melalui debu kosmik. Upaya masa depan akan menggunakan teleskop Euclid dan Teleskop Luar Angkasa Nancy Grace Roman NASA untuk memetakan materi gelap di seluruh alam semesta, membangun atas wilayah referensi ini.