天文學家利用 NASA 的 James Webb 太空望遠鏡，繪製出宇宙廣闊宇宙網迄今最詳細的地圖，揭示銀河如何在 137 億年歷史中連接並演化。新地圖讓科學家前所未有地觀察宇宙最早階段的大尺度結構。研究人員追溯銀河網絡至宇宙僅約 10 億年齡的時期。宇宙網構成宇宙骨幹，由暗物質與氣體的龐大纖維組成，連接銀河與銀河團，之間則有巨大空洞。
加州大學河濱分校的研究人員領導此項目，利用 James Webb 太空望遠鏡迄今最大規模的 COSMOS-Web 調查。
他們繪製的區域約相當於三個滿月大小。
繪製古老結構
James Webb 望遠鏡的紅外儀器，讓天文學家偵測到舊觀測站無法看見的微弱銀河，並以更高精度測量銀河距離。「JWST 完全改變了我們對宇宙的看法，而 COSMOS-Web 從一開始就設計為提供我們觀察宇宙網所需的廣闊而深入視野，」加州大學河濱分校與卡內基天文台的研究生 Hossein Hatamnia，以及本研究的首席作者表示。COSMOS-Web 地圖追溯銀河橫跨近 140 億年宇宙歷史。
圖片來源 – UCR/Hossein Hatamnia。「我們首次能研究銀河在團簇與纖維結構中的演化，從宇宙 10 億年齡直至附近宇宙，」他補充。附近宇宙指距地球約 10 億光年範圍。
研究人員將新數據與 Hubble 太空望遠鏡的舊觀測比較，發現 Webb 揭示 Hubble 無法清楚分離的結構。加州大學河濱分校物理與天文學傑出教授 Bahram Mobasher 表示，舊地圖將許多細節模糊在一起。
「深度與解析度的躍進極為顯著，我們如今能觀察宇宙僅數億年齡時的宇宙網，此前此時代幾乎無法觸及，」Mobasher 說。「以往看似單一結構，如今解析為多個，而先前被平滑化的細節現在清晰可見，」他補充。Hatamnia 表示，改進來自 Webb 能在相同空間區域辨識更多微弱銀河，並將其置於更精準的宇宙時間切片。
研究團隊現已向公眾釋出地圖與相關工具。全球科學家可存取數據，包括涵蓋 164,000 個銀河的目錄。
「用以建構地圖的管線、164,000 個銀河及其宇宙密度的目錄，以及顯示宇宙網橫跨數十億年演化的影片，已向公眾釋出，」Mobasher 說。本研究刊登於 The Astrophysical Journal。