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天文學家利用詹姆斯·韋伯空間望遠鏡繪制出迄今為止最詳細的宇宙網絡地圖，這一巨大結構連接著宇宙中的所有星系。由美國加州大學河濱分校領導的研究團隊將這一龐大網絡追溯到宇宙誕生僅約10億年時的早期狀態。
宇宙網絡是宇宙的巨型骨架框架，由暗物質和氣體構成的巨大纖維狀結構和片狀結構組成，這些結構環繞著被稱為"空洞"的巨大近空區域。這些結構共同形成了宇宙的大尺度架構，在廣袤的距離上連接起各個星系和星系團。該研究成果已發表在《天體物理學雜志》上，研究依托于韋伯望遠鏡有史以來最大規模的巡天觀測項目COSMOS-Web。科學家利用該巡天數據研究了星系如何在這一相互連接的網絡中形成和演化，時間跨度覆蓋了137億年的宇宙歷史。
自2021年發射升空以來，韋伯望遠鏡憑借其卓越的靈敏度和圖像清晰度徹底改變了天文學研究。其紅外儀器能夠探測到早期望遠鏡無法觀測到的微弱遙遠星系，使科學家能夠追溯到更早的宇宙時期，并能穿透宇宙塵埃云進行觀測。為充分利用這些能力，一個國際團隊開發了COSMOS-Web項目，這是韋伯望遠鏡選定的最大規模通用觀測者計劃。該巡天覆蓋的連續天區范圍大約相當于三個滿月的大小，專門設計用于繪制宇宙網絡地圖。
論文第一作者、加州大學河濱分校和卡內基天文臺的研究生侯賽因·哈塔姆尼亞表示:"韋伯望遠鏡徹底改變了我們對宇宙的認識，而COSMOS-Web從一開始就被設計成能夠提供我們所需的廣闊而深邃的視野來觀測宇宙網絡。我們首次能夠研究星系在星系團和纖維狀結構中跨越宇宙時間的演化過程，從宇宙誕生10億年時一直延續到近鄰宇宙。"所謂近鄰宇宙是指距離地球約10億光年范圍內的區域，而1光年約等于5.88萬億英里，用于衡量光在一年中傳播的距離。
加州大學河濱分校物理與天文學杰出教授、哈塔姆尼亞的導師巴赫拉姆·莫巴瑟爾表示，韋伯望遠鏡的新數據提供了比此前哈勃太空望遠鏡觀測更加精細的大尺度宇宙結構視圖。對比兩組數據集可以發現，許多曾經模糊地混在一起的結構現在能夠被清晰地分離并以更精細的細節進行研究。莫巴瑟爾說:"深度和分辨率的提升確實意義重大，我們現在能夠看到宇宙誕生僅數億年時的宇宙網絡，這個時代在韋伯望遠鏡之前基本上是無法觸及的。過去看起來像單一結構的東西現在解析成了許多結構，之前被平滑化的細節現在清晰可見。"
哈塔姆尼亞解釋說，這一改進源于韋伯望遠鏡兩項關鍵優勢的結合。他表示:"這臺望遠鏡在同一片天區中探測到了更多微弱星系，而且這些星系的距離測量也精確得多。因此每個星系都能被放置到正確的宇宙時間切片中，從而提高了地圖的分辨率。"
延續COSMOS項目開放科學的傳統，研究團隊正在公開發布大尺度結構地圖。莫巴瑟爾表示:"用于構建地圖的數據處理流程、包含164000個星系及其宇宙密度的星表，以及展示宇宙網絡跨越數十億年演化的視頻，都已向公眾開放。"該研究還得到了來自美國、丹麥、智利、法國、芬蘭、瑞士、日本、中國、德國和意大利科學家的共同參與，并獲得了歐盟地平線2020研究與創新計劃提供的資助支持。
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