Το 85% του Σύμπαντος αποτελείται από σκοτεινή ύλη. Αυτή η αόρατη μορφή ύλης, που συγκρατεί τους γαλαξίες και επιταχύνει την διαστολή του σύμπαντος, αποτελεί μυστήριο εδώ και δεκαετίες. Έχουμε δει την επιρροή που έχει στο Σύμπαν, όμως ακόμα δεν έχουμε καταφέρει να την δούμε και να την αναλύσουμε, ακόμα και 100 χρόνια μετά την πρώτη υπόθεση για αυτήν. Έτσι, μάθαμε να την παρατηρούμε έμμεσα, από την βαρυτική επίδραση που έχει σε όλο το σύμπαν. Τώρα, μια ομάδα επιστημόνων χρησιμοποίησε αυτές τις παρατηρήσεις και δημιούργησε τον πιο πλήρη χάρτη σκοτεινής ύλης που είχαμε μέχρι σήμερα.
Οι επιστήμονες δημοσίευσαν σήμερα 26 Ιανουαρίου 2026, τον χάρτη τους, στο Nature Astronomy. Για τη δημιουργία του μελέτησαν προσεκτικά τις μικροσκοπικές αλλαγές στα σχήματα εκατοντάδων χιλιάδων γαλαξιών, όπως φωτογραφήθηκαν από το James Webb. Με αυτό τον τρόπο κατάφεραν να ανακατασκευάσουν τις θέσεις της μάζας, συμπεριλαμβανομένης και της σκοτεινής ύλης, ώστε να χαρτογραφήσουν την αόρατη δομή του σύμπαντος, όπως δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Diana Scognamiglio, μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο Jet Propulsion Lab της NASA.
«Δεν μπορούμε να δούμε άμεσα τη σκοτεινή ύλη, επομένως τη χαρτογραφούμε παρατηρώντας πώς κάμπτει το φως», εξήγησε η Scognamiglio. «Καθώς το φως από πολύ μακρινούς γαλαξίες ταξιδεύει προς το μέρος μας, παραμορφώνεται ελαφρώς από τη βαρύτητα της ύλης στην πορεία».
Η σκοτεινή ύλη όπως δεν την έχουμε φανταστεί ξανά
Οι αστροφυσικοί πιστεύουν πως η ύλη όπως την γνωρίζουμε, αποτελεί μόλις το ένα έκτο της ύλης σε όλο το σύμπαν, σύμφωνα με τους υπολογισμούς τους. Το υπόλοιπο είναι η σκοτεινή ύλη, που ονομάστηκε έτσι γιατί δεν εκπέμπει ούτε αντανακλά φως, αλλά ούτε το απορροφά. Γνωρίζουμε για την ύπαρξή της μόνο μέσω της βαρύτητας. Για αυτό την ονομάσαμε σκοτεινή ύλη.
Σύμφωνα με το Καθιερωμένο μοντέλο της κοσμολογίας, η σκοτεινή ύλη πρέπει να υπάρχει για να έχουν νόημα τα βαρυτικά φαινόμενα που παρατηρούμε, όπως η απροσδόκητα γρήγορη περιστροφή των γαλαξιών ή το ότι παραμένουν τόσο σφιχτά συνδεδεμένη, όταν η ύλη που βλέπουμε δεν είναι αρκετή. Έτσι, ο μόνος τρόπος για να παρατηρήσουμε την σκοτεινή ύλη, είναι όταν μετράμε τα βαρυτικά της φαινόμενα.
Η Scognamiglio και οι συνάδελφοί της χρησιμοποίησαν ασθενή βαρυτική εστίαση, την ανεπαίσθητη παραμόρφωση του φωτός από μακρινούς γαλαξίες που προκαλείται από τη βαρύτητα της ενδιάμεσης μάζας, για να κάνουν ακριβώς αυτό. Οι εικόνες του James Webb υψηλής ανάλυσης από την έρευνα COSMOS-Web επέτρεψαν στην ομάδα να μετρήσει τα σχήματα 129 γαλαξιών ανά τετραγωνικό λεπτό τόξου και να ανακατασκευάσει έναν χάρτη ύλης με γωνιακή ανάλυση περίπου 1 arcminute, περισσότερο από το διπλάσιο της ανάλυσης των προηγούμενων χαρτών του Διαστημικού Τηλεσκοπίου Hubble.
Με το James Webb έχουμε πολύ πιο ευκρινείς εικόνες, κάτι που μας επιτρέπει να δούμε πολύ πιο αμυδρούς γαλαξίες, βλέποντας πολύ πιο μακριά από όσο μας επέτρεπε το Hubble. Έτσι, έχουμε πολλούς περισσότερους γαλαξίες υποβάθρου, ώστε να τους χρησιμοποιήσουμε για να μετρήσουμε τα σχήματά τους με μεγάλη ακρίβεια. Η τρομερά υψηλότερη ευκρίνεια του James Webb ήταν αυτό που χρειαζόμασταν για να δημιουργήσουμε έναν πιο αναλυτικό χάρτη της σκοτεινής ύλης. Θέλω να ελπίζω πως με τον ερχομό του Nancy Grace Roman Space Telescope, αυτός ο χάρτης θα γίνει ακόμα πιο αναλυτικός, αφού μιλάμε για ένα νέο τηλεσκόπιο υψηλής τεχνολογίας, ειδικά σχεδιασμένο για την ανίχνευση της σκοτεινής ύλης, όπως και το ευρωπαϊκό Euclid.
Στις πιο φωτεινές περιοχές του χάρτη σημαδεύονται τα σημεία όπου συγκεντρώνονται μεγάλες ποσότητες μάζας, όπως τεράστια σμήνη γαλαξιών. Τα αμυδρά, νηματοειδή χαρακτηριστικά που συνδέουν αυτά τα φωτεινά σημεία εντοπίζουν τα τεράστια νήματα που συνδέουν τους γαλαξίες μεταξύ τους, ενώ οι πιο σκοτεινές, ομαλές περιοχές δείχνουν πού υπάρχει σχετικά λίγη ύλη. Είναι κάτι σαν μια ακτινογραφία της ραχοκοκαλιάς του Σύμπαντος.
Ένας χάρτης που βλέπει και πίσω στον χρόνο
Η άριστης ανάλυσης εικόνες του James Webb που δημιούργησαν αυτόν τον εξαιρετικά λεπτομερή χάρτη, μας δείχνουν τη δομή του σύμπαντος, τόσο στο σήμερα όσο και στο παρελθόν. Όπως έχουμε πει, τα μεγάλα τηλεσκόπια της ανθρωπότητας βλέπουν το παρελθόν, αφού το φως μπορεί να έχει ξεκινήσει από την πηγή του πριν από δισεκατομμύρια χρόνια για να φτάσει εδώ.
Έτσι, με τον νέο χάρτη, μπορούμε να ιχνηλατήσουμε την προέλευση της σκοτεινής ύλης μέχρι την εποχή που οι γαλαξίες σχηματίζονταν πιο ενεργά, στα πρώιμα χρόνια του σύμπαντος. Έτσι, ο χάρτης παρέχει ένα σημείο αναφοράς για δοκιμές της φύσης της σκοτεινής ύλης, καθώς και μοντέλα του γαλαξιακού περιβάλλοντος κατά τη διάρκεια της κορύφωσης του κοσμικού σχηματισμού αστεριών, περίπου 8 έως 11 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
«Ο χάρτης είναι συμβατός με το τρέχον κοσμολογικό μας μοντέλο, το οποίο προβλέπει ότι η σκοτεινή ύλη σχηματίζει μια δομή που μοιάζει με ιστό μέσα στην οποία αναπτύσσονται οι γαλαξίες», δήλωσε η Scognamiglio. «Με αυτήν την πιο ευκρινή εικόνα, μπορούμε να ελέγξουμε αυτές τις προβλέψεις με μεγαλύτερη ακρίβεια και να αναζητήσουμε μικρές διαφορές που θα μπορούσαν να υποδηλώνουν νέα φυσική, όπως εναλλακτικές ιδιότητες της σκοτεινής ύλης ή ανεπαίσθητες αποκλίσεις από την τυπική βαρύτητα».
Η ομάδα επιστημόνων που δημιούργησε αυτόν τον εκπληκτικό χάρτη, ελπίζει πως το έργο του θα ανοίξει τον δρόμο για νέες έρευνες για το πως οι γαλαξίες επηρεάζονται από την σκοτεινή ύλη που τους περιβάλει.
«Μπορούμε τώρα να διερευνήσουμε πώς ο σχηματισμός των αστεριών, η ανάπτυξη των γαλαξιών και η απόσβεση [η διακοπή του σχηματισμού των αστεριών] εξαρτώνται από το πού βρίσκονται οι γαλαξίες μέσα στα νήματα και τα σμήνη», εξήγησε η Scognamiglio.
Έχοντας αυτόν τον χάρτη, το Euclid του Ευρωπαϊκού Διαστημικού Οργανισμού, αλλά και το Roman, που αναμένεται να εκτοξευθεί σύντομα, θα ξέρουν που να κοιτάξουν για να μας δώσουν δεδομένα ακόμα υψηλότερης ανάλυσης, ενώ θα μπορέσουν να καλύψουν ακόμα μεγαλύτερες περιοχές του ουρανού, συμπληρώνοντας αυτόν τον εκπληκτικό χάρτη, ακόμα περισσότερο.
«Το JWST μας δείχνει τι είναι δυνατό σε εξαιρετικά υψηλή ανάλυση, ενώ αυτές οι αποστολές θα το αναβαθμίσουν σε κοσμικούς όγκους», δήλωσε η Scognamiglio.
Ευτυχώς το αμερικανικό Κογκρέσο, απέρριψε την πρόταση Trump για την μείωση 25% στη χρηματοδότηση της NASA και έτσι το Roman δε θα ακυρωθεί. Έτσι, ετοιμαζόμαστε για πολύ περισσότερη επιστήμη και μάλιστα σύντομα!
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Nature Astronomy.
Ακολουθήστε το Techmaniacs.gr στο Google News για να διαβάζετε πρώτοι όλα τα τεχνολογικά νέα. Ένας ακόμα τρόπος να μαθαίνετε τα πάντα πρώτοι είναι να προσθέσετε το Techmaniacs.gr στον RSS feeder σας χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο: https://techmaniacs.gr/feed/.
