Vitenskap

James Webb kartla 164 000 galakser og avdekket det kosmiske nettet i det unge universet

Peter Finch

Et team som bruker romteleskopet James Webb har laget et kart over det kosmiske nettet som følger universets usynlige stillas gjennom 164 000 galakser. Dybden og oppløsningen gjør at astronomene nå kan se nettet på et tidspunkt da universet bare var noen hundre millioner år gammelt, en epoke som tidligere har vært utenfor rekkevidde. For første gang kan den gravitasjonelle arkitekturen som ordner alt synlig, studeres nettopp i fasen da galaksene selv fortsatt var under oppbygging.

Det kosmiske nettet er universets underliggende skjelett. Mørk materie flyter langs enorme filamenter, trekker galakser mot knutepunktene og etterlater store tomrom mellom dem. Tiår med optiske undersøkelser har skissert formen i det kosmiske nabolaget vårt, men det tidlige universet var for svakt og fjernt for bakkebaserte teleskop på dette detaljnivået.

Datasettet kommer fra COSMOS-Web, det største General Observer-programmet Webb har gjennomført så langt, og dekker en himmelsregion på størrelse med tre fullmåner. Den nye analysen, ledet av Hossein Hatamnia ved University of California, Riverside, har brukt Webbs nær-infrarøde bilder for å identifisere 164 000 galakser i feltet og tildele hver en rødforskyvning, den kosmologiske indikatoren som tjener som både avstand og alder. Studien kommer i The Astrophysical Journal.

Med disse avstandene har gruppen rekonstruert galaksenes tredimensjonale posisjoner og tegnet opp nettverket av filamenter som knytter dem sammen. Strukturer som i Hubble-data så ut som enkeltflekker, oppløses i flere distinkte elementer i Webb-data, og katalogen strekker seg til rødforskyvning sju, altså lys som forlot kilden da universet var yngre enn en milliard år.

Det som gjør resultatet mulig er ikke bare dybden, men også dekningen. Smale dypfelt, uansett hvor skarpe de er, mister geometrien fordi de prøver for lite himmel. COSMOS-Web har gitt opp litt dybde per galakse for å vinne det bredere feltet som trengs for å se filamenter som filamenter og ikke som isolerte punkter.

Katalogen er ikke det siste ord. Å identifisere det kosmiske nettet ut fra galaksers posisjoner avhenger fortsatt av antagelser om hvordan galakser sporer den underliggende mørke materien, og rødforskyvningene her er fotometriske, utledet fra bredbåndsfarger i stedet for de mer presise spektrene som ville feste hver galakse til en brøkdel av en prosent. Teamet presenterer publikasjonen som et grunnlag for spektroskopiske oppfølgingskampanjer, ikke som et lukket resultat.

Kartet betyr noe fordi forutsigelsene fra standardkosmologien er skarpest nettopp i denne typen storskalageometri. Nettets form, mens det utvikler seg fra et nesten ensartet tidlig univers til dagens klumpete, er en direkte test av modellen for mørk materie og mørk energi. Ethvert vedvarende avvik mellom det simulerte nettet og det Webb faktisk ser ved høy rødforskyvning ville peke mot fysikk som fortsatt mangler i bildet.

Katalogen, analysekjeden og en video som rekonstruerer 13 milliarder års strukturell utvikling er offentliggjort sammen med artikkelen, som kom i mai 2026 i The Astrophysical Journal. Riverside-teamet og det bredere COSMOS-Web-samarbeidet forbereder allerede den spektroskopiske oppfølgingen av filamentene med høyest rødforskyvning, planlagt til andre halvdel av 2026, som vil redusere feilene og la kosmologer sammenligne nettets geometri med simuleringer av mørk materie galakse for galakse.

Diskusjon

Det er 0 kommentarer.