JWSTが最高解像度の暗黒物質マップを公開、新構造を発見

ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡を使用した科学者らが、25万個の銀河の歪みに基づく、これまでにない最高解像度の暗黒物質マップを作成した。このマップはこれまで見えなかった宇宙構造を明らかにし、宇宙の進化理解を深める可能性がある。この成果は、宇宙の物質の85%を占める暗黒物質の支配的な役割を強調する。

マサチューセッツ州ノースイースタン大学のジャクリーン・マクレアリー氏率いる天文学者チームは、ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡(JWST)で観測された遠方銀河の重力レンズ効果を分析し、暗黒物質をマッピングした。チームは満月のやや大きい空の領域を調査し、ハッブル宇宙望遠鏡の従来マップの2倍の解像度を達成し、より遠方の宇宙領域まで拡張した。検出可能な光を発しない暗黒物質は、可視物質への重力影響を通じて自身を現す。ミネソタ大学のリリヤ・ウィリアムズ氏が「宇宙の壁紙」と形容した約25万個の背景銀河からの光がどのように歪むかを研究し、研究者らは巨大銀河団と宇宙のウェブを繋ぐフィラメントを追跡した。これらの特徴の一部は、以前の光る物質の観測と一致せず、主に暗黒物質で構成されていることを示唆する。「これはこの宇宙の小さな一角の足場を非常に高解像度で捉えた画像です」とマクレアリー氏は述べた。研究に関与しなかったウィリアムズ氏は、この手法の優位性を強調した:「広範な視野でこれらの構造の多くを特定するには、重力レンズはごくわずかな手法の一つで、間違いなく最高です」。このマッピングは重要で、暗黒物質は宇宙の全物質の約85%を占め、銀河、銀河団、宇宙全体の形成を形作る。データはダークエネルギーの強さを含む宇宙論的パラメータを洗練し、銀河とその暗黒物質ハロー(halo)の進化を探求する可能性がある。「観測上の大成功だけでなく、多くの他の分析を可能にします—宇宙論的パラメータの制約、銀河とその暗黒物質ハローのつながり、そしてそれらが時間とともにどのように成長・進化するか」とマクレアリー氏。「暫定結果は標準のラムダCDM宇宙論モデルと一致しますが、より深い分析が進行中です。「一見ラムダCDMに合致しますが、まだ諦めません—分析が終わるまで判断を保留します」とマクレアリー氏は付け加えた。結果はNature Astronomyに掲載(DOI: 10.1038/s41550-025-02763-9)。

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