天文學家利用詹姆斯·韋伯的數據發布了更詳細的宇宙網地圖

本週對天文學家進行的一項國際調查揭示了人類有史以來捕獲的最準確的宇宙網地圖。這個巨大的結構相當於宇宙的骨架，是在詹姆斯韋伯太空超級望遠鏡的幫助下繪製出來的。這項工作成功地將星系網絡追溯到宇宙只有 10 億年的年齡，比以前可以觀測到的要早得多。

完整的目錄包含 164,000 個星系，團隊在線上儲存庫中免費提供該目錄，供整個科學界存取。由於地圖是三維的，涵蓋了數十億年的宇宙歷史，因此沒有任何圖像可以一次性顯示整個結構。公開發布的剪報僅顯示了幾個月觀察期間開展的工作的一部分。

研究領域的國際科學領導地位

這項研究由美國加州大學河濱分校（UCR）的科學家領導。來自另外九個國家的研究人員參與了這項研究，包括丹麥、智利、法國、日本和德國。這份科學文件發表在《天文物理學期刊》上，透過同儕審查過程鞏固了研究結果。

該研究的主要作者、加州大學河濱分校研究生侯賽因·哈塔姆尼亞 (Hossein Hatamnia) 解釋了詹姆斯·韋伯 (James Webb) 如何實現這種前所未有的精確度。望遠鏡的兩個基本特徵結合，顯著提高了宇宙時空中星系的測量和定位質量。

哈塔姆尼亞說：“望遠鏡在同一片天空中探測到許多較暗的星系，並且可以更準確地測量到這些星系的距離。” “因此，每個星係都可以放置在正確的宇宙時間片段中，這提高了地圖的分辨率。”

加州大學河濱分校物理學和天文學教授、該研究的合著者巴赫拉姆·莫巴舍爾強調了新數據所代表的技術進步。深度和解析度的飛躍使科學家能夠觀察宇宙的各個時代，而這幾乎是以前的設備無法企及的。

O James Webb mapeou a teia cósmica com detalhes inéditos, mostrando a estrutura do universo desde quando ele tinha menos de 1 bilhão de anos.https://t.co/1EaP14nwUn

— Ned Oliveira (@nedoliveira1) May 14, 2026

什麼是宇宙網

宇宙網代表了宇宙中物質大規模組織的方式。星係不是均勻分佈在整個宇宙中，而是集中在由氣體和暗物質形成的絲狀和片狀中。巨大的空隙將這些結構分開，這些區域實際上沒有任何可觀察到的內容。一個有用的類比是將這種宇宙結構與海綿的結構進行比較：薄壁代表星系集中的細絲，而孔對應於它們之間的空隙。這個組織跨越數十億光年，將星系和星團連結成一個支撐宇宙的巨大結構。

視覺數據顯示了該分佈中的特定模式：

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• 地圖上的黃色區域代表密集區域，充滿星系。
• 黑暗區域表示銀河細絲之間存在著巨大的空隙
• 地圖深度追蹤從現在到過去數十億年的星系
• 影像左側的點代表今天，而較遠的點則表示較古老的星系
• 宇宙細絲將星系團連接成連續的網絡

James Webb 與先前儀器的容量對比

以前的同一天空區域的地圖已經由哈伯太空望遠鏡創建。研究的作者認為，根本的區別在於詹姆斯韋伯擁有看得更遠、更清晰的卓越能力。

詹姆斯·韋伯捕捉紅外光，這項功能使儀器能夠穿透通常會遮蔽觀測的宇宙塵埃。這種能力使得探測到以前在先前的調查中未被注意到的非常微弱和遙遠的星系成為可能。在古代地圖上看似單一且孤立的結構，當以更高解析度觀察時，結果卻是由幾個較小結構組成的集群。以前顯得模糊或模糊的細節現在可以非常清晰地觀察到。

莫巴舍在關於結果的官方聲明中解釋道：“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，而這個時代在詹姆斯·韋伯之前基本上是遙不可及的。”

COSMOS-Web 程式方法論

該地圖中使用的數據來自 COSMOS-Web 計劃，該計劃被認為是迄今為止詹姆斯韋伯 (James Webb) 進行的最大規模的調查。此計畫在觀測期間觀測到相當於三個滿月大小的天空區域。仔細選擇觀察區域並持續監測，以最大限度地收集數據量。

這項調查成功地對 16.4 萬個不同的星系進行了分類，每個星係都有自己的特徵和測量距離。測量宇宙距離的過程是三維地圖建構的基礎。了解每個星系的距離使科學家能夠在宇宙時間中正確定位它，從而真實地表示不同時間的宇宙結構。

距離測量的準確性在此項目中變得至關重要。微小的變化可以使星系在宇宙時間的不同「片段」之間移動，完全改變對宇宙網如何形成和演化的理解。在詹姆斯·韋伯的幫助下，這些測量達到了前所未有的精確度。

對理解宇宙形成的影響

實際上，觀察遙遠的星係就是在觀察宇宙的過去。這些星系發出的光需要數十億年才能到達地球。科學家今天的觀察揭示了這些星系在數十億年前、宇宙早期時期的樣子。

透過這張地圖，科學家可以了解宇宙網在近 140 億年的宇宙歷史中是如何形成和轉變的。了解這種演化有助於揭示自宇宙誕生以來控制結構形成的基本過程。這項工作為天文學家提供了前所未有的工具來研究宇宙年輕時存在的條件。

線上儲存庫中資料的公開可用性允許來自世界各地的研究人員使用這些資訊進行新的研究和調查。這種開放取用加速了全球科學進步，並使不同的專業團隊能夠對相同的數據進行多種解釋。該計畫涉及的國際合作反映了這項調查對整個觀測天文世界的重要性。