James Webb kartiert 164.000 Galaxien und zeigt das kosmische Netz im frühen Universum

Ein Team am James-Webb-Weltraumteleskop hat eine Karte des kosmischen Netzes erstellt, die das verborgene Gerüst des Universums über 164.000 Galaxien nachzeichnet. Tiefe und Auflösung erlauben es den Astronominnen und Astronomen, das Netz zu einer Zeit zu sehen, als das Universum erst wenige hundert Millionen Jahre alt war, eine bislang unerreichte Epoche. Zum ersten Mal lässt sich die gravitative Architektur, die alles Sichtbare ordnet, in der Phase studieren, in der die Galaxien selbst noch zusammengebaut wurden.

Das kosmische Netz ist das unterliegende Skelett des Universums. Dunkle Materie fließt entlang gewaltiger Filamente, zieht Galaxien an die Schnittpunkte und lässt riesige Leerräume zwischen ihnen zurück. Jahrzehntelange optische Durchmusterungen haben seine Form in unserer kosmischen Nachbarschaft skizziert, doch das frühe Universum war für bodengebundene Teleskope zu schwach und zu fern, um es auf diesem Detailniveau aufzulösen.

Der Datensatz stammt von COSMOS-Web, dem bislang größten General-Observer-Programm von Webb, das ein Stück Himmel von rund drei Vollmonden umfasst. Die neue Analyse unter Leitung von Hossein Hatamnia an der University of California in Riverside nutzte Webbs Nahinfrarot-Aufnahmen, um in diesem Feld 164.000 Galaxien zu identifizieren und jeder eine Rotverschiebung zuzuweisen, jenen kosmologischen Indikator, der zugleich Entfernung und Alter misst. Die Studie erscheint im The Astrophysical Journal.

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Mit diesen Entfernungen rekonstruierte das Team die dreidimensionalen Positionen der Galaxien und zeichnete das Netz aus Filamenten, das sie verbindet. Strukturen, die in den Hubble-Daten als einzelne Flecken erschienen, lösen sich in Webbs Daten in mehrere Elemente auf, und der Katalog reicht bis zur Rotverschiebung sieben, also Licht, das seine Quelle verließ, als das Universum jünger als eine Milliarde Jahre war.

Möglich macht das Ergebnis nicht allein die Tiefe, sondern die Abdeckung. Schmale Tiefenfelder, so scharf sie auch sein mögen, verfehlen die Geometrie, weil sie zu wenig Himmel abtasten. COSMOS-Web hat etwas Tiefe pro Galaxie geopfert, um das breitere Feld zu gewinnen, das nötig ist, um Filamente wirklich als Filamente zu erkennen und nicht als isolierte Punkte.

Der Katalog ist nicht das letzte Wort. Das kosmische Netz aus Galaxienpositionen abzuleiten hängt weiter von Annahmen darüber ab, wie Galaxien die zugrundeliegende Dunkle Materie nachzeichnen, und die Rotverschiebungen hier sind photometrisch, also aus Breitbandfarben abgeleitet statt aus den genaueren Spektren, die jede Galaxie auf den Bruchteil eines Prozents festlegen würden. Das Team versteht die Veröffentlichung als Grundlage für spektroskopische Folgekampagnen, nicht als abschließendes Ergebnis.

Die Karte ist wichtig, weil die Vorhersagen der Standardkosmologie gerade in dieser großräumigen Geometrie am schärfsten sind. Die Form des Netzes, während es sich von einem nahezu gleichförmigen frühen Universum zum heutigen klumpigen entwickelt, ist ein direkter Test des Modells aus Dunkler Materie und Dunkler Energie. Jede dauerhafte Lücke zwischen dem simulierten Netz und dem, was Webb bei hoher Rotverschiebung tatsächlich sieht, würde auf bislang fehlende Physik hinweisen.

Der Katalog, die Analysepipeline und ein Video, das 13 Milliarden Jahre Strukturentwicklung rekonstruiert, wurden zusammen mit dem Artikel veröffentlicht, der im Mai 2026 in The Astrophysical Journal erschienen ist. Das Team in Riverside und die größere COSMOS-Web-Kollaboration bereiten bereits die spektroskopische Nachverfolgung der Filamente bei höchster Rotverschiebung vor, geplant für die zweite Hälfte des Jahres 2026, die die Rotverschiebungsfehler verringern und es Kosmologinnen und Kosmologen erlauben wird, die Geometrie des Netzes Galaxie für Galaxie mit Dunkle-Materie-Simulationen zu vergleichen.

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