韋布望遠(yuǎn)鏡拍清宇宙巨型骨架 揭示137億年星系演化。天文學(xué)家利用NASA的詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡,繪制出了迄今為止最詳細(xì)的宇宙網(wǎng)地圖,展示了星系在長達(dá)137億年歷史中的連接與演化。這張新地圖讓科學(xué)家得以觀察宇宙早期階段的大尺度結(jié)構(gòu),并將星系網(wǎng)絡(luò)的觀測追溯到宇宙大約只有10億歲時的時期。
宇宙網(wǎng)構(gòu)成了宇宙的骨架,由暗物質(zhì)和氣體組成的巨大纖維狀結(jié)構(gòu)連接著散布在空間中的星系與星系團(tuán),這些結(jié)構(gòu)之間則分布著巨大的空洞。加州大學(xué)河濱分校的研究團(tuán)隊主導(dǎo)了這項工作,他們使用了COSMOS-Web巡天項目的數(shù)據(jù)。該項目是詹姆斯·韋布太空望遠(yuǎn)鏡迄今為止開展的最大規(guī)模巡天,所覆蓋的天區(qū)面積大約相當(dāng)于三個滿月大小。
韋布望遠(yuǎn)鏡的紅外儀器使天文學(xué)家能夠探測到以往天文望遠(yuǎn)鏡中被隱藏的暗淡星系,同時還能以更高的精度測量這些星系的距離。研究的第一作者、UCR及卡內(nèi)基天文臺的研究生侯賽因·哈塔姆尼亞表示,JWST徹底改變了我們對宇宙的認(rèn)知,而COSMOS-Web從一開始的設(shè)計目標(biāo)就是要提供所需的寬廣且深邃的視野去觀測宇宙網(wǎng)。他補(bǔ)充說,現(xiàn)在可以研究星系在星團(tuán)和纖維狀結(jié)構(gòu)中跨越整個宇宙時間的演化,從宇宙只有10億歲時一直到現(xiàn)在臨近的宇宙。
研究人員將韋布的新數(shù)據(jù)與哈勃太空望遠(yuǎn)鏡此前的觀測結(jié)果進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)韋布揭示出的結(jié)構(gòu)是哈勃無法清晰區(qū)分的。加州大學(xué)河濱分校物理與天文學(xué)杰出教授巴赫拉姆·莫巴舍指出,舊的地圖將許多細(xì)節(jié)模糊在一起。他表示,深度和分辨率的提升確實是革命性的,現(xiàn)在能夠看到宇宙只有幾億歲時的宇宙網(wǎng),那個時代在JWST之前基本是無法觸及的。過去看起來像是單一結(jié)構(gòu)的地方,現(xiàn)在能分解成多個結(jié)構(gòu);以前被平滑掉的細(xì)節(jié)如今清晰可見。
這種提升源自韋布能夠在同一片天區(qū)中識別出大量更暗淡的星系,同時還能將這些星系更準(zhǔn)確地歸入對應(yīng)的宇宙時間切片中。研究團(tuán)隊現(xiàn)已將地圖及相關(guān)工具面向公眾發(fā)布。全球的科學(xué)家都可以獲取這些數(shù)據(jù),其中包括一個包含16.4萬個星系信息的星表。用于構(gòu)建地圖的數(shù)據(jù)處理流程、包含16.4萬個星系及其宇宙密度的星表,以及一段展示宇宙網(wǎng)跨越數(shù)十億年演化的視頻,均已向公眾發(fā)布。
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