Το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb επέτρεψε σε αστρονόμους να δημιουργήσουν έναν λεπτομερή χάρτη της σκοτεινής ύλης, αποτυπώνοντας την κατανομή της σε μια περιοχή του ουρανού που περιλαμβάνει περίπου 800.000 γαλαξίες.
Η σκοτεινή ύλη παραμένει αόρατη, καθώς δεν αλληλεπιδρά με το φως ή άλλες μορφές ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Αυτό σημαίνει ότι δεν αποτελείται από τα συνηθισμένα σωματίδια – πρωτόνια, νετρόνια και ηλεκτρόνια – που συγκροτούν την «κανονική» ύλη. Παρ’ όλα αυτά, οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι υπάρχει, καθώς η βαρυτική της επίδραση στο Σύμπαν είναι έντονη: υπολογίζεται ότι η σκοτεινή ύλη υπερτερεί της ορατής σε αναλογία περίπου πέντε προς ένα.
Πώς ανιχνεύεται η σκοτεινή ύλη
Αν και δεν εκπέμπει φως, η σκοτεινή ύλη επηρεάζει την καμπύλωση του χωροχρόνου. Μεγάλες συγκεντρώσεις της, όπως η αποκαλούμενη άλως σκοτεινής ύλης που περιβάλλει γαλαξίες και σμήνη γαλαξιών, μπορούν να εκτρέπουν την πορεία του φωτός από πιο μακρινά αντικείμενα. Το φαινόμενο αυτό, γνωστό ως βαρυτικός φακός, είχε προβλεφθεί από τον Άλμπερτ Αϊνστάιν ήδη από το 1915 και αποτελεί βασικό εργαλείο για την έμμεση ανίχνευση της σκοτεινής ύλης, αναφέρει το Space.com.
Οι ερευνητές αξιοποίησαν το James Webb για να παρατηρήσουν μια περιοχή στον αστερισμό του Εξάντος, με έκταση περίπου δυόμισι φορές μεγαλύτερη από την πανσέληνο όπως αυτή φαίνεται από τη Γη. Η περιοχή μελετήθηκε για συνολικά 255 ώρες με την κάμερα κοντινού υπερύθρου (NIRCam), στο πλαίσιο της διεθνούς έρευνας COSMOS, στην οποία συμμετέχουν περίπου 15 τηλεσκόπια, συμπεριλαμβανομένου του Hubble. Οι επαναλαμβανόμενες παρατηρήσεις από διαφορετικά όργανα επιτρέπουν στους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα την εξέλιξη των γαλαξιών και τον ρόλο της σκοτεινής ύλης στη διαμόρφωσή τους.
Η εξαιρετική ευαισθησία του James Webb βοήθησε τους επιστήμονες να δημιουργήσουν έναν χάρτη με δέκα φορές περισσότερους γαλαξίες σε σύγκριση με προηγούμενες χαρτογραφήσεις από επίγεια τηλεσκόπια και περίπου διπλάσιο αριθμό από εκείνον που είχε καταγραφεί σε αντίστοιχη περιοχή από το Hubble το 2007. Η κατανομή της σκοτεινής ύλης προέκυψε κυρίως μέσω της ασθενούς βαρυτικής εστίασης, δηλαδή της ανεπαίσθητης παραμόρφωσης του φωτός από χιλιάδες μακρινούς γαλαξίες καθώς αυτό περνά μέσα από περιοχές με υψηλή συγκέντρωση σκοτεινής ύλης.
Παράλληλα, το όργανο μέσου υπέρυθρου (MIRI) του James Webb, βοήθησε στον ακριβέστερο προσδιορισμό των αποστάσεων των γαλαξιών της περιοχής, ενισχύοντας την αξιοπιστία του χάρτη. Η νέα αυτή χαρτογράφηση είναι ένα ακόμη παράδειγμα του τρόπου με τον οποίο το James Webb φέρνει επανάσταση στην αντίληψή μας για το διάστημα, προσφέροντας νέα δεδομένα τόσο για την εξέλιξη των γαλαξιών όσο και για τη φύση της σκοτεινής ύλης, μιας από τις πιο μυστηριώδεις πτυχές του σύμπαντος.
