天文學家使用 NASA 的詹姆斯韋伯太空望遠鏡 (JWST) 創建了迄今為止最詳細的宇宙網地圖，宇宙網是連接宇宙中星系的巨大結構。由加州大學河濱分校的研究人員領導的研究小組將這個巨大的網絡追溯到宇宙只有大約十億年的時代。
宇宙網是宇宙的巨大骨架狀框架。它由暗物質和氣體的細絲和薄片組成，圍繞著巨大的、大部分是空的空間區域，稱為空隙。這些結構共同構成了宇宙的大規模架構，將遠距離的星系和星系團連結起來。
研究結果發表在《天文物理學期刊》。研究人員依靠 COSMOS-Web（JWST 有史以來最大規模的調查）來研究 137 億年宇宙歷史中星系在宇宙網中的排列情況。
JWST 開啟宇宙新視野
自 2021 年啟動以來，JWST 顯著擴展了科學家研究遙遠宇宙的能力。其高度靈敏的紅外線儀器可以探測到以前的望遠鏡無法看到的微弱星系，使天文學家能夠及時觀測到厚厚的宇宙塵埃雲。
為了利用這些功能，一個國際團隊創建了 COSMOS-Web，這是為太空望遠鏡選擇的最大的通用觀察者 (GO) 程式。 GO 程序是研究者用來獲得 JWST 觀測時間的主要過程。這項調查涵蓋了天空的連續部分，其大小大致相當於三個滿月，專門用於繪製宇宙網地圖。
研究的主要作者、加州大學河濱分校和卡內基天文台的研究生侯賽因·哈塔姆尼亞 (Hossein Hatamnia) 表示：“JWST 徹底改變了我們看待宇宙的方式，而 COSMOS-Web 的設計是為了提供我們觀察宇宙網所需的廣泛、深入的視角。” “我們第一次可以研究整個宇宙時間星系團和絲狀結構的時間的觀點。
鄰近宇宙是指距離地球約10億光年的區域。一光年相當於大約 5.88 兆英里，測量光在一年內傳播的距離。
更詳細揭示宇宙網
加州大學河濱分校 (UCR) 傑出物理學和天文學教授、哈塔姆尼亞的顧問巴赫拉姆·莫巴舍爾 (Bahram Mobasher) 表示，基於 JWST 的新地圖揭示的信息比哈伯太空望遠鏡之前在同一地區進行的觀測要多得多。 Mobasher 表示，直接比較表明，先前的數據模糊了 JWST 現在可以清楚分離的結構。
莫巴舍爾說：“深度和分辨率的飛躍確實意義重大，我們現在可以在宇宙只有幾億年的時候看到宇宙網，而在《JWST》之前，這個時期基本上是無法到達的。” “以前看起來像單一結構的東西現在變成了許多結構，以前軟化的細節現在清晰可見。”
哈塔姆尼亞表示，更清晰的地圖來自 JWST 的兩大優勢的共同努力。
「望遠鏡在天空的同一區域檢測到更多微弱的星系，並且到這些星系的距離測量得更加精確，」他說。 “因此，每個星係都可以放置在正確的宇宙時間片段中，從而提高地圖的分辨率。”
宇宙網路數據的公開揭露
延續COSMOS的開放科學傳統，研究團隊製作了大比例尺結構圖 民眾。
莫巴舍爾說：「用於創建地圖的管道、164,000 個星系及其宇宙密度的目錄以及顯示宇宙網絡數十億年演變的影片已經向公眾發布。」他說。
這篇論文的標題是「COSMOS-Web 中的大規模結構：利用最大的 JWST 巡天追蹤宇宙網中 Z ∼ 7 的星系演化」。
來自美國、丹麥、智利、法國、芬蘭、瑞士、日本、中國、德國和義大利的研究人員也為這項研究做出了貢獻。
該研究由歐盟 Horizon 2020 研究和創新計劃資助。
