KAK – Aalto-yliopiston tutkijat ovat osallistuneet kahteen merkittävään kansainväliseen tutkimukseen, joissa James Webb -avaruusteleskooppia hyödynnetään maailmankaikkeuden salojen selvittämisessä.
Varhaisten galaksien kuvaus ja galaksiryhmien luettelo
Ensimmäisessä tutkimuksessa [2], joka on osa COSMOS Web -hanketta, kuvattiin maailmankaikkeuden varhaisimpia galakseja ja julkaistiin laajin koskaan koottu luettelo galaksiryhmistä ja -joukoista.ESAn kuukauden kuvaksi huhtikuussa valittu kuva
galaksiryhmästä on 6,6 miljardin vuoden takaa, 7,3 miljardin valovuoden
etäisyydeltä.
Tutkijat havaitsivat 1 678 galaksiryhmää tai niiden esiastetta, mikä tarjoaa ennennäkemättömän näkymän galaksien kehitykseen viimeisen 12 miljardin vuoden ajalta. Tutkimus julkaistiin Astronomy & Astrophysics -lehdessä, ja sen tulokset valittiin Euroopan avaruusjärjestö ESA:n kuukauden kuvaksi.
James Webb -avaruusteleskooppi, joka aloitti toimintansa vuonna 2022, mahdollistaa galaksien havainnoinnin sellaisina kuin ne olivat, kun maailmankaikkeus oli alle miljardin vuoden ikäinen. Galaksiryhmät ja -joukot ovat tiheitä alueita, joissa on paljon pimeää ainetta, kuumaa kaasua ja jättimäisiä keskusgalakseja. Galaksit muodostavat kosmista verkkoa, jossa ne vuorovaikuttavat ja sulautuvat toisiinsa, mikä vaikuttaa niiden evoluutioon.
Pimeän aineen kartoitus ja sen rooli maailmankaikkeudessa
Toisessa tutkimuksessa [3] Nasan vetämä ryhmä kartoitti pimeän aineen [1] vaikutusta galaksien, tähtien ja planeettojen syntyyn. Tutkijat loivat ennennäkemättömän yksityiskohtaisen pimeän aineen kartan Sekstantin tähdistön alueelta, joka paljastaa, kuinka pimeä aine limittyy ja kietoutuu tavalliseen aineeseen. Karttaan tallentui lähes 800 000 galaksia, ja se on kaksi kertaa tarkempi kuin Hubble-teleskoopin aikaisempi kartta.Kuva näyttää pimeän aineen jakautumisen samalla taivaan
alueella. Kuvat ovat otettu Nasan Webb-teleskoopilla 2026 (oikealla) ja Hubblen
avaruusteleskoopilla 2007 (vasemmalla). Kuva: NASA/STScI/A. Pagan.
Pimeä aine muodostaa noin 27 prosenttia maailmankaikkeudesta, kun taas tavallinen aine vain noin 5 prosenttia. Tutkimus osoittaa, että pimeä ja tavallinen aine ovat aina olleet samassa paikassa ja kasvoivat yhdessä. Pimeä aine alkoi kasautua ensin, vetäen tavallista ainetta kasaan ja luoden alueita, joissa tähtien ja galaksien muodostuminen oli mahdollista. Tutkimus on julkaistu Nature Astronomy -lehdessä.
Aalto-yliopiston tutkijatohtori Ghassem Gozaliasl on osallistunut molempiin tutkimuksiin, joissa on selvitetty pimeän aineen roolia, galaksien vuorovaikutusta sekä niiden massojen ja sijaintien kartoitusta.
James Webb -teleskooppi on mahdollistanut ennennäkemättömän tarkat havainnot, jotka auttavat ymmärtämään maailmankaikkeuden kehitystä ja rakenteita. Tutkimukset paljastavat myös, kuinka galaksien ulkonäkö muuttuu kosmisen ajan mukana: kaukaisissa galakseissa tähtien muodostus on aktiivista ja niiden muodot epäsäännöllisiä, kun taas lähempänä nykyhetkeä tähtien muodostus tukahtuu ja galaksien muodot muuttuvat säännöllisemmiksi.
Lähteet
Aalto-yliopiston tiedotteet 28.4.2025 ja 26.1.2026.
Viitteet
[1] Pimeä aine on näkymätöntä (ei emittoi sähkömagneetista säteilyä – valoa), mutta sen gravitaatio vaikuttaa tavalliseen aineeseen. Näkymättömän sitä ei voida nähdä suoraan, mutta sen olemassaolo paljastuu esimerkiksi galaksien pyörimisnopeuksista ja valon kulkureitin taipumisena (gravitaatiolinssi-ilmiö).
Pimeä aine muodostaa noin 27 prosenttia maailmankaikkeuden kokonaismassasta ja -energiasta. Se on siis yksi maailmankaikkeuden pääkomponenteista tavallisen aineen (5 %) ja pimeän energian (noin 68 %) rinnalla. Tutkijat kartoittavat pimeää ainetta mittaamalla sen gravitaation vaikutuksia.
[2] The COSMOS-Web deep galaxy group catalog up to z = 3.7; https://arxiv.org/pdf/2501.09060
[3] Scognamiglio, D., Leroy, G., Harvey, D. et al. An ultra-high-resolution map of (dark) matter. Nat Astron (2026). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02763-9 (maksullinen).
