Das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) hat seine Leistungsfähigkeit erneut unter Beweis gestellt und liefert der Wissenschaft ein Werkzeug, das bisherige Instrumente deutlich übertrifft. Wie in Nature Astronomy nachzulesen ist, ist es einem internationalen Team von Astronom:innen gelungen, die bisher detaillierteste Karte der Dunklen Materie zu erstellen. Die Auflösung dieser Karte übertrifft jene des Hubble-Teleskops um das Doppelte und erlaubt, die feinen Strukturen des sogenannten kosmischen Netzes in diesem Himmelsausschnitt deutlich klarer zu identifizieren als zuvor.
Die Dunkle Materie gilt als das unsichtbare Gerüst unseres Universums, doch ihre genaue Verteilung war bislang oft nur grob zu erahnen. Mit der Nahinfrarotkamera (NIRCam) des JWST und einer Belichtungszeit von insgesamt 255 Stunden konnten die Forscher:innen nun tief in den Weltraum blicken. Das untersuchte Areal, bekannt als COSMOS-Feld im Sternbild Sextant, umfasst eine Fläche von etwas weniger als zwei Vollmonden am Nachthimmel.
Ein kosmisches Spinnennetz wird sichtbar
In diesem Himmelsausschnitt analysierte das Team rund 800.000 Galaxien, um die unsichtbare Masse im Vordergrund zu berechnen. Das Ergebnis zeigt nicht nur die bereits bekannten, massereichen Ansammlungen von Dunkler Materie, sondern auch filigrane Verbindungen. Diese Filamente bilden Brücken zwischen Galaxienhaufen und bestätigen damit gängige kosmologische Theorien zur Struktur des Universums.
Diana Scognamiglio vom Jet Propulsion Laboratory der US-Raumfahrtbehörde Nasa leitet die Studie und vergleicht den Fortschritt in Interviews mit dem Wechsel von einem unscharfen Foto zu einem hochauflösenden Bild. Während man früher nur verschwommene Flecken erahnen konnte, zeige die neue Karte das „unsichtbare Gerüst des Universums in erstaunlichem Detail“.
Technik nutzt Verzerrung des Lichts
Da Dunkle Materie kein Licht aussendet oder reflektiert, nutzten die Wissenschaftler:innen den sogenannten schwachen Gravitationslinseneffekt. Masse krümmt den Raum, wodurch das Licht dahinterliegender Galaxien auf dem Weg zu uns minimal verzerrt wird. Ihr könnt euch das vorstellen wie den Blick durch eine unebene Fensterscheibe, die das Bild der Landschaft dahinter verzieht.
Empfohlene redaktionelle Inhalte
Hier findest du externe Inhalte von TargetVideo GmbH,
die unser redaktionelles Angebot auf t3n.de ergänzen.
Mit dem Klick auf „Inhalte anzeigen“ erklärst du dich einverstanden,
dass wir dir jetzt und in Zukunft Inhalte von TargetVideo GmbH auf unseren Seiten anzeigen dürfen.
Dabei können personenbezogene Daten an Plattformen von Drittanbietern übermittelt werden.
Inhalte anzeigen
Leider ist etwas schief gelaufen…
An dieser Stelle findest du normalerweise externe Inhalte von TargetVideo GmbH,
jedoch konnten wir deine Consent-Einstellungen nicht abrufen.
Lade die Seite neu oder passe deine Consent-Einstellungen manuell an.
Datenschutzeinstellungen verwalten
Aus diesen winzigen Verzerrungen lässt sich berechnen, wie viel Masse sich zwischen dem Teleskop und der Hintergrundgalaxie befindet. Da das James-Webb-Teleskop im Infrarotbereich arbeitet, kann es extrem weit entfernte und lichtschwache Galaxien erfassen, die für erdgebundene Teleskope oder selbst für Hubble unsichtbar bleiben. Die hohe Anzahl an beobachteten Hintergrundgalaxien, immerhin 129 pro Quadrat-Bogenminute, ermöglichte schließlich die hohe Auflösung der Karte.
Bestätigung statt Überraschung
Die Analyse liefert auch eine wichtige Bestätigung für das Standardmodell der Kosmologie. Die Karte zeigt eine starke Übereinstimmung zwischen der Verteilung der normalen, leuchtenden Materie und der Dunklen Materie. Richard Massey von der britischen Universität Durham erklärt dazu, dass die beiden Materieformen gewissermaßen „zusammen aufgewachsen“ seien und sich am gleichen Ort befinden.
Trotz der technischen Brillanz der Aufnahme bleibt ein Wermutstropfen, denn die Karte deckt nur einen winzigen Ausschnitt des Himmels ab. Es handelt sich vor allem um eine hochpräzise Bestätigung. Die neue Schärfe eröffnet aber auch die Möglichkeit, künftig nach kleinen Abweichungen zu suchen, die auf neue Physik hindeuten könnten. Insofern dient diese Arbeit als wichtiger technischer Benchmark für kommende Missionen.
Empfehlungen der Redaktion
${content}
${custom_anzeige-badge}
${custom_tr-badge}
${section}
Zukünftige Projekte wie das Nancy-Grace-Roman-Weltraumteleskop der Nasa oder das Euclid-Teleskop der europäischen ESA sollen diese Präzision auf weitaus größere Himmelsareale ausweiten, zwar mit etwas geringerer Schärfe, aber deutlich größerer Fläche. Bis dahin bleibt der Blick durch das James-Webb-Teleskop unser schärfstes Fenster in den verborgenen Teil des Kosmos.
Top-Artikel
${content}
${custom_anzeige-badge}
${custom_tr-badge}
${section}