Wyobraź sobie światło odległej galaktyki podróżujące przez miliardy lat w kosmosie, które napotyka ogromną galaktykę na pierwszym planie, zniekształcającą samą czasoprzestrzeń. To ekstremalne zgięcie—silne soczewkowanie grawitacyjne—może skręcić to tło światła w oszałamiający, niemal idealny okrąg zwany pierścieniem Einsteina. Dzięki nowoczesnemu obrazowaniu o wysokiej rozdzielczości i spektroskopii (szczególnie z teleskopów takich jak Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba), astronomowie analizują najmniejsze zniekształcenia w tych kosmicznych pierścieniach. Starannie oddzielają świecące widoczne gwiazdy od niewidocznych struktur, które naprawdę dominują: ciemnej materii. Co z tego wynika? Wyjątkowo precyzyjna mapa grawitacyjna ujawniająca prawdziwy kształt halo ciemnej materii, jak bardzo jest skoncentrowana w centrum i—co najciekawsze—jej małoskalowa grudkowatość lub "substruktura." Dlaczego to ma takie znaczenie? Ciemna materia odmawia emisji, absorpcji lub odbicia światła—jest całkowicie niewidoczna dla naszych zwykłych teleskopów. Jedynym sposobem na wykrycie i zmapowanie jej jest poprzez jej grawitacyjne odciski palców. Pierścienie Einsteina dostarczają jednego z najczystszych, najbardziej geometrycznych pomiarów możliwych, wolnych od chaotycznych założeń, które dręczą inne metody (jak śledzenie orbit gwiazd czy ruchów gazu). Ostatnie odkrycia ujawniają, że te halo ciemnej materii nie są gładkie i jednorodne, jak kiedyś prostodusznie wyobrażano. Zamiast tego, są pełne małych grudek i subhalo—dokładnie tak, jak przewidywały wiodące symulacje kosmologiczne oparte na zimnej ciemnej materii. Porównując te obserwacje soczewkowe z tymi symulacjami, naukowcy rygorystycznie testują fundamentalną naturę samej ciemnej materii oraz złożoną fizykę, która ukształtowała dużą strukturę naszego wszechświata na przestrzeni kosmicznego czasu. Źródła: NASA, obserwacje Teleskopu Kosmicznego Jamesa Webba, publikacje w Nature Astronomy i The Astrophysical Journal.