James Webb построил карту 164 000 галактик и раскрыл космическую паутину раннего мира

Группа, работающая с космическим телескопом James Webb, составила карту космической паутины, прослеживающую невидимый каркас Вселенной через 164 000 галактик. Глубина и разрешение позволяют астрономам теперь видеть эту сеть тогда, когда Вселенной было лишь несколько сотен миллионов лет, в эпоху, до сих пор недоступную. Впервые гравитационную архитектуру, которая упорядочивает всё видимое, удаётся изучать именно тогда, когда сами галактики ещё только формировались.

Космическая паутина — подспудный скелет Вселенной. Тёмная материя течёт вдоль гигантских филаментов, стягивает галактики к их узлам и оставляет между ними огромные пустоты. Десятилетия оптических обзоров намечали её форму в нашем космическом окружении, но ранняя Вселенная была слишком слабой и далёкой для наземных телескопов при таком уровне детализации.

Данные получены из COSMOS-Web — крупнейшей программы общего наблюдателя, которую Webb выполнял до сих пор; она охватывает участок неба, равный по площади трём полным лунам. Новый анализ под руководством Хоссейна Хатамнии в Калифорнийском университете в Риверсайде использовал ближнеинфракрасные снимки Webb, чтобы выделить в этом поле 164 000 галактик и приписать каждой красное смещение — космологический индикатор, который одновременно служит мерой и расстояния, и возраста. Работа выходит в The Astrophysical Journal.

Имея эти расстояния, группа восстановила трёхмерные положения галактик и проследила сеть соединяющих их филаментов. Структуры, выглядевшие в данных Hubble едиными пятнами, в данных Webb разрешаются на несколько отдельных элементов, а каталог простирается до красного смещения семь — света, покинувшего источник, когда Вселенной было менее миллиарда лет.

Результат возможен не только из-за глубины, но и из-за охвата. Узкие глубокие поля, какими бы резкими они ни были, упускают геометрию, потому что выбирают слишком мало неба. COSMOS-Web пожертвовал частью глубины на одну галактику ради более широкого поля, необходимого, чтобы увидеть филаменты именно как филаменты, а не как изолированные точки.

Каталог — не последнее слово. Выделение космической паутины по положениям галактик по-прежнему зависит от предположений о том, как галактики прослеживают лежащую в основе тёмную материю, а использованные здесь красные смещения — фотометрические, выведенные по широкополосным цветам, а не по более точным спектрам, которые закрепили бы каждую галактику с точностью до доли процента. Команда представляет публикацию как основу для спектроскопических кампаний-продолжений, а не как закрытый результат.

Карта важна потому, что предсказания стандартной космологии наиболее чёткие как раз для крупномасштабной геометрии такого типа. Форма паутины по мере её эволюции от почти однородной ранней Вселенной к нынешней комковатой — прямой тест модели с тёмной материей и тёмной энергией. Любое устойчивое расхождение между смоделированной паутиной и тем, что Webb видит при больших красных смещениях, указало бы на физику, всё ещё отсутствующую в картине.

Каталог, аналитический конвейер и видео, реконструирующее 13 миллиардов лет структурной эволюции, опубликованы вместе со статьёй, вышедшей в мае 2026 года в The Astrophysical Journal. Команда из Риверсайда и более широкий коллаборант COSMOS-Web уже готовят спектроскопическое наблюдение филаментов с наибольшим красным смещением, намеченное на вторую половину 2026 года; оно сократит ошибки и позволит космологам сопоставлять геометрию паутины с симуляциями тёмной материи галактика за галактикой.