IT之家 5 月 12 日消息，天文学家借助 NASA 詹姆斯 · 韦布太空望远镜，绘制出了迄今最详细的宇宙网地图，清晰呈现了星系在长达 137 亿年历史中如何连接与演化。
这张新地图让科学家得以前所未有地观察宇宙早期阶段的大尺度结构。研究人员将星系网络的观测追溯至宇宙大约只有 10 亿岁时的时期。
宇宙网构成了宇宙的骨架，由暗物质和气体组成的巨大纤维状结构连接着散布在空间中的星系与星系团，这些结构之间则分布着巨大的空洞。
来自加州大学河滨分校的研究团队主导了这项工作，他们使用了 COSMOS-Web 巡天项目的数据。该项目是詹姆斯 · 韦布太空望远镜迄今为止开展的最大规模巡天，所覆盖的天区面积大约相当于三个满月大小。
韦布望远镜的红外仪器使天文学家能够探测到在以往天文望远镜中被隐藏的暗淡星系，同时还能以更高的精度测量这些星系的距离。
“JWST 彻底改变了我们对宇宙的认知，而 COSMOS-Web 从一开始的设计目标就是要提供我们所需的宽广且深邃的视野，去观测宇宙网，”该研究的第一作者、UCR 及卡内基天文台的研究生侯赛因 · 哈塔姆尼亚表示。
“我们第一次能够研究星系在星团和纤维状结构中、跨越整个宇宙时间的演化 —— 从宇宙只有 10 亿岁时一直到现在临近的宇宙，”他补充说。所谓“临近的宇宙”指的是距离地球约 10 亿光年以内的区域。
研究人员将韦布的新数据与哈勃太空望远镜此前的观测结果进行了比较，发现韦布揭示出的结构是哈勃无法清晰区分的。加州大学河滨分校物理与天文学杰出教授巴赫拉姆 · 莫巴舍指出，旧的地图将许多细节模糊在了一起。
“深度和分辨率的提升确实是革命性的，我们现在能够看到宇宙只有几亿岁时的宇宙网 —— 那个时代在 JWST 之前基本是无法触及的，”莫巴舍表示。“过去看起来像是单一结构的地方，现在能分解成多个结构；以前被平滑掉的细节如今清晰可见，”他补充道。
哈塔姆尼亚说，这种提升源自韦布能够在同一片天区中识别出大量更暗淡的星系，同时还能将这些星系更准确地归入对应的宇宙时间切片中。
研究团队现已将地图及相关工具面向公众发布。全球的科学家都可以获取这些数据，其中包括一个包含 16.4 万个星系信息的星表。
“用于构建地图的数据处理流程、包含 16.4 万个星系及其宇宙密度的星表，以及一段展示宇宙网跨越数十亿年演化的视频，均已向公众发布，”莫巴舍说。
该研究发表于《天体物理杂志》，IT之家附论文地址：
DOI 10.3847/1538-4357/ae5bac
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