Naukowcy zaprezentowali właśnie największą i najdokładniejszą mapę wszechświata, jaka kiedykolwiek powstała. Jej skala oraz szczegółowość pozwalają zajrzeć w niemal całą historię kosmosu — od chwili zaledwie 300 milionów lat po Wielkim Wybuchu aż po galaktyki bliższe nam w czasie i przestrzeni. Nowe dane nie tylko poszerzają naszą wiedzę o ewolucji wszechświata, ale również rzucają wyzwanie obowiązującym teoriom kosmologicznym.
Projekt COSMOS-Web to międzynarodowa inicjatywa astrofizyczna, której celem było stworzenie panoramicznej mapy nieba przy użyciu Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST). Rezultatem jest kompleksowy katalog zawierający niemal 800 000 galaktyk, obejmujący około 98% historii wszechświata. To jedno z największych przedsięwzięć w historii obserwacyjnej astronomii, kierowane przez prof. Caitlin Casey z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara oraz dr Jeyhan Kartaltepe z Rochester Institute of Technology.
W porównaniu do słynnego obrazu Hubble Ultra Deep Field z 2004 roku, nowe pole COSMOS-Web jest nie tylko szersze, lecz także znacznie głębsze. Gdyby wydrukować je w tej samej rozdzielczości, obraz miałby ponad cztery metry na cztery metry – pokazując nieporównywalnie więcej galaktyk i struktur kosmicznych niż dotychczasowe obserwacje.
Mapa sięga aż 13,5 miliarda lat wstecz, do czasów, gdy wszechświat dopiero zaczynał się organizować. Celem projektu było nie tylko identyfikowanie odległych galaktyk, ale także zrozumienie ich kontekstu – środowisk, w których się formowały. Już w tak wczesnych epokach widać zalążki struktur wielkoskalowych: zagęszczenia materii i olbrzymie kosmiczne pustki, w których galaktyki grupowały się w nici i węzły – tzw. kosmiczną sieć.
To, co zaskoczyło badaczy najbardziej, to liczba oraz zróżnicowanie galaktyk widocznych w najwcześniejszych okresach istnienia wszechświata. Przed misją teleskopu Webba naukowcy zakładali, że w pierwszych 500 milionach lat po Wielkim Wybuchu galaktyk będzie bardzo niewiele. Te przewidywania opierały się na ograniczonych możliwościach obserwacyjnych Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Jednak JWST, dzięki zwierciadłu o średnicy 6,5 metra i zdolności do obserwacji w podczerwieni, zarejestrował dziesięć razy więcej galaktyk, niż się spodziewano.
Jeszcze większą niespodzianką była obecność supermasywnych czarnych dziur w tych młodych układach. Dotychczas sądzono, że tak masywne obiekty potrzebują miliardów lat, by się uformować. Tymczasem niektóre z nich pojawiły się już 400 milionów lat po Wielkim Wybuchu. Dodatkowo zaobserwowano galaktyki o niezwykle dużej jasności i masie, które nie mieszczą się w ramach aktualnych modeli kosmologicznych. Skąd pochodziło tyle światła i materii w tak krótkim czasie? To pytanie wciąż pozostaje otwarte.
Aby umożliwić szerszy dostęp do tego bezcennego zasobu wiedzy, zespół COSMOS-Web udostępnił publicznie przetworzone dane z obserwacji. O ile surowe dane JWST były dostępne już wcześniej, ich analiza wymagała specjalistycznego oprogramowania i dużej mocy obliczeniowej. Teraz, po dwóch latach obróbki, dane zostały przekształcone w przyjazne katalogi i obrazy, z których mogą korzystać nawet studenci studiów licencjackich.
— Naszym celem jest demokratyzacja nauki — mówi Casey. — Dzięki otwartemu dostępowi więcej osób może analizować te same dane z różnych perspektyw, co może prowadzić do przełomowych odkryć, których jeden zespół badawczy mógłby nie zauważyć.
Prace badawcze trwają nadal. Zespół planuje dodatkowe obserwacje i zbieranie danych spektroskopowych, które pozwolą dokładnie zmierzyć odległości do najdalszych galaktyk, a także zbadać ich skład chemiczny. Analiza obecności pierwiastków takich jak węgiel, tlen czy azot pomoże lepiej zrozumieć procesy powstawania pierwszych gwiazd i galaktyk.
Interaktywny obraz pola COSMOS-Web można już oglądać online, a towarzyszące mu publikacje naukowe zostały złożone do recenzji w prestiżowych czasopismach, takich jak The Astrophysical Journal i Astronomy & Astrophysics. To nie tylko przełom w naszej wiedzy o kosmosie, ale również zapowiedź nowej ery — ery otwartej, globalnej współpracy w astronomii obserwacyjnej.