Астрономы, использующие космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) НАСА, создали самую детальную карту космической паутины — обширной скелетоподобной структуры, соединяющей галактики по всей Вселенной. Под руководством исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде команда проследила эти межгалактические леса до того времени, когда Вселенной был бодрый миллиард лет, доказав, что даже космическая архитектура выигрывает от хорошего ремонта.
Космическая паутина, для непосвященных, — это структурный позвоночник Вселенной: нити и листы темной материи и газа, окружающие огромные, в основном пустые пустоты. Думайте об этом как о версии паутины Вселенной, только пауки — это галактики, а шелк — невидимая темная материя. Результаты, опубликованные в The Astrophysical Journal, основаны на COSMOS-Web, крупнейшем на сегодняшний день обзоре JWST, который изучал, как галактики располагались в этой паутине на протяжении 13,7 миллиардов лет космической истории.
С момента запуска в 2021 году JWST наращивает свои инфракрасные мускулы, обнаруживая слабые галактики, которые более ранние телескопы могли только мечтать увидеть. Обзор COSMOS-Web охватывает участок неба размером примерно с три полных Луны, специально разработанный для того, чтобы запечатлеть космическую паутину во всей ее красе. «JWST полностью изменил наш взгляд на Вселенную», — сказал Хоссейн Хатамния, аспирант UCR и ведущий автор, добавив, что впервые мы можем изучать эволюцию галактик от того времени, когда Вселенной был миллиард лет, до ближайшей Вселенной — в пределах около 1 миллиарда световых лет от Земли. (Световой год, напомним, составляет около 5,88 триллиона миль, или примерно расстояние, которое вы проедете, если будете ехать без остановки миллиард лет.)
Бахрам Мобашер, выдающийся профессор UCR и научный руководитель Хатамнии, отметил, что карта JWST показывает гораздо больше, чем более ранние наблюдения Хаббла той же области. «То, что раньше выглядело как единая структура, теперь распадается на множество», — сказал Мобашер, намекая на то, что Хаббл, по сути, пользовался очками для чтения, а JWST прошел полное обследование у окулиста. Двойные сильные стороны телескопа — обнаружение большего количества слабых галактик и гораздо более точное измерение расстояний — позволяют поместить каждую галактику в правильный срез космического времени, повышая разрешение карты.
В редком проявлении научной щедрости команда опубликовала карты крупномасштабной структуры для всеобщего доступа, включая каталог из 164 000 галактик, их космическую плотность и видео, показывающее эволюцию космической паутины за миллиарды лет. Статья под названием «Крупномасштабная структура в COSMOS-Web: прослеживание эволюции галактик в космической паутине до z ∼ 7 с помощью крупнейшего обзора JWST» включает исследователей из США, Дании, Чили, Франции, Финляндии, Швейцарии, Японии, Китая, Германии и Италии. Финансирование поступило из программы Horizon 2020 Европейского союза, потому что даже структуре Вселенной нужны гранты ЕС, чтобы быть должным образом нанесенной на карту.