Forskare med James Webb-rymdteleskopet har producerat den högsta upplösningen av mörk materia hittills, baserat på förvrängningar i 250 000 galaxer. Denna karta avslöjar tidigare osynliga kosmiska strukturer och kan fördjupa förståelsen av universums utveckling. Bedrifften belyser mörk materians dominerande roll, som utgör 85 procent av universums materia.
Astronomer ledda av Jacqueline McCleary vid Northeastern University i Massachusetts har kartlagt mörk materia genom att analysera gravitationslinsningseffekter på avlägsna galaxer observerade med James Webb-rymdteleskopet (JWST). Teamet undersökte ett himmelområde något större än fullmånen, och uppnådde en upplösning dubbelt så hög som tidigare Hubble-rymdteleskopkartor och sträckte sig till mer avlägsna kosmiska regioner. Mörk materia, som inte avger detekterbart ljus, avslöjar sig genom sin gravitationella påverkan på synlig materia. Genom att studera hur denna gravitation förvränger ljuset från cirka 250 000 bakgrundsgalaxer —beskrivna som 'kosmiskt tapet' av Liliya Williams vid University of Minnesota—spårade forskarna massiva galaxhopar och de sammanbindande filamenten i den kosmiska webben. Vissa av dessa strukturer stämmer inte överens med tidigare observationer av lysande materia, vilket tyder på att de huvudsakligen består av mörk materia. «Det är en mycket högupplöst bild av ställningen i denna lilla hörna av universum», noterade McCleary. Williams, som inte var involverad i studien, betonade metodens överlägsenhet: «För att identifiera många av dessa strukturer över ett brett fält är gravitationslinsning en av väldigt få tekniker, och definitivt den bästa». Denna kartläggning är betydelsefull eftersom mörk materia utgör ungefär 85 procent av universums totala materia och formar bildandet av galaxer, kluster och kosmos i stort. Data kan förfina kosmologiska parametrar, inklusive mörk energins styrka, och undersöka hur galaxer och deras mörk materia-halos utvecklas. «Det är inte bara en observationsframgång, utan det kommer också att möjliggöra många andra analyser — begränsningar av kosmologiska parametrar, sambandet mellan galaxer och deras mörk materia-halos och hur de växer och utvecklas över tid», sade McCleary. Preliminära resultat stämmer med den standard lambda-CDM-modellen för kosmologi, även om djupare analys pågår. «Även om det vid första anblicken stämmer med lambda-CDM ger jag inte upp än — jag håller tillbaka domen tills vår analys är klar», tillade McCleary. Resultaten publiceras i Nature Astronomy (DOI: 10.1038/s41550-025-02763-9).