Astronomer som använder NASA:s James Webb Space Telescope (JWST) har producerat den mest detaljerade kartan hittills över det kosmiska nätet – den enorma, skelettliknande struktur som förbinder galaxer över universum. Ledd av forskare vid University of California, Riverside, spårade teamet detta intergalaktiska byggnadsställning tillbaka till när universum var en pigg en miljard år gammal, vilket bevisar att även kosmisk arkitektur drar nytta av en bra renovering.

Det kosmiska nätet, för den oinvigde, är universums strukturella ryggrad: filament och ark av mörk materia och gas som omger enorma, mestadels tomma tomrum. Tänk på det som universums version av ett spindelnät, förutom att spindlarna är galaxer och silket är osynlig mörk materia. Resultaten, publicerade i The Astrophysical Journal, byggde på COSMOS-Web, den största JWST-undersökningen hittills, som studerade hur galaxer har arrangerat sig inom detta nät under 13,7 miljarder år av kosmisk historia.

Sedan lanseringen 2021 har JWST böjt sina infraröda muskler och upptäckt svaga galaxer som tidigare teleskop bara kunde drömma om att se. COSMOS-Web-undersökningen täcker en himmelsfläck ungefär lika stor som tre fullmånar, specifikt utformad för att kartlägga det kosmiska nätet i all dess glans. ”JWST har helt förändrat vår syn på universum”, sade Hossein Hatamnia, doktorand vid UCR och huvudförfattare, och tillade att för första gången kan vi studera galaxutveckling från när universum var en miljard år gammalt upp till det närliggande universum – inom cirka 1 miljard ljusår från jorden. (Ett ljusår, som en påminnelse, är cirka 5,88 biljoner miles, eller ungefär den sträcka du skulle resa om du körde nonstop i en miljard år.)

Bahram Mobasher, framstående professor vid UCR och Hatamnias handledare, noterade att JWST:s karta avslöjar mycket mer än tidigare Hubble-observationer av samma område. ”Det som tidigare såg ut som en enda struktur löses nu upp i många”, sade Mobasher, vilket antyder att Hubble i princip använde läsglasögon medan JWST har en fullständig optikerundersökning. Teleskopets dubbla styrkor – att upptäcka fler svaga galaxer och mäta avstånd mycket mer exakt – gör att varje galax kan placeras i rätt skiva av kosmisk tid, vilket skärper kartans upplösning.

I en sällsynt gest av vetenskaplig generositet har teamet släppt de storskaliga struktur-kartorna till allmänheten, inklusive en katalog med 164 000 galaxer, deras kosmiska densitet och en video som visar det kosmiska nätets utveckling över miljarder år. Artikeln, med titeln ”Large-Scale Structure in COSMOS-Web: Tracing Galaxy Evolution in the Cosmic Web up to z ∼ 7 with the Largest JWST Survey”, involverade forskare från USA, Danmark, Chile, Frankrike, Finland, Schweiz, Japan, Kina, Tyskland och Italien. Finansiering kom från Europeiska unionens Horizon 2020-program, för även universums struktur behöver EU-bidrag för att kartläggas ordentligt.