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随着 COSMOS-Web 巡天项目发布庞大的可搜索数据库，宇宙探索开启了新篇章。该数据库将为公众提供前所未有的机会，让他们能够看到詹姆斯·韦伯太空望远镜迄今为止捕捉到的最深层宇宙图像。这一里程碑让从经验丰富的天文学家到充满好奇心的爱好者，每个人都能探索和分析这片曾经专属于专业研究人员的天体数据宝库。
COSMOS-Web 项目是詹姆斯韦伯太空望远镜第一年选定的最大的通用观测项目，该项目使用近红外相机 (NIRCam)绘制了相当于三个满月大小的天空区域，并使用中红外仪器 (MIRI) 绘制了另一区域。
这项雄心勃勃的努力产生了一个名为“COSMOS2025”的星系表，其中包含近80万个星系的详细信息。该数据库涵盖了光度测量、结构测量、红移和其他物理参数，据COSMOS-Web团队称，这一资源“开辟了许多尚未探索的科学途径”。
数据的范围和质量超出预期。“詹姆斯·韦伯太空望远镜的灵敏度让我们能够看到比以往任何时候都更暗淡、更遥远的星系，因此我们能够发现极早期宇宙中的星系并详细研究它们的特性，”罗彻斯特理工学院副教授、宇宙网项目联合负责人杰伊汉·卡塔尔特佩说道。这项巡天的图像捕捉到了宇宙中一些最罕见的天体，现在可供科学家和公众观测。
从 NIRCam 马赛克中选择的示例星系涵盖了 98% 的宇宙历史。
建立如此全面的星系库需要创新与协作。“这是一项雄心勃勃的任务，需要开发创新技术，以便同时测量37幅图像中近80万个星系的光度和形态，”宇宙黎明中心博士后研究员马尔科·舒托夫（Marko Shuntov）解释道。该团队的努力产生了他们所描述的“一些最高质量的星系红移和物理参数，这将促成突破性的科学研究。”
此次发布的一个突出功能是，用户只需单击即可搜索特定对象或探索星系属性。该工具以及完整的数据集和随附的科学论文旨在让更广泛的受众能够理解科学知识。
宇宙网 NIRCam 马赛克（左上）放大了宇宙网环周围的区域（右上）。
Cosmos-Web 背后的技术成就令人瞩目。它整合了超过一万张图像，最终生成了迄今为止最大的 JWST 连续图像，这一壮举需要精确的校准和观测偏差校正。“能够揭示此前在其他波长下无法观测到的星系，真是令人难以置信，而最终看到它们出现在我们的电脑上，更是令人欣慰。”巴黎-萨克雷大学博士后研究员马克西米利安·弗朗哥说道。
MIRI 的贡献同样至关重要，它使我们能够探测和表征更高红移的星系，并深入了解驱动星系演化和黑洞增长的过程。罗彻斯特理工学院博士后研究员桑托什·哈里什 (Santosh Harish) 表示：“借助 MIRI，我们现在能够获得该波长范围内前所未有的细节，从而为驱动星系演化和黑洞增长的过程提供新的见解。”
MIRI 的宇宙场布局，其中突出显示了几个示例星系，显示了 JWST/MIRI 和 Spitzer/IRAC 在相同波长下的比较。
Cosmos-Web 团队由来自世界各地的近 50 名研究人员组成，于 2021 年詹姆斯·韦伯太空望远镜发射升空后开始工作，为该项目投入了超过 250 小时的观测时间。他们的目标包括绘制宇宙的再电离时代图谱、追踪大质量星系的演化以及研究暗物质与可见物质之间的关系。
由此产生的数据已经带来了新的发现和方法，例如使用人工智能来估计星系特性和追踪数十亿年来最亮星系群的结构演变。
成立于2007年的“宇宙”合作项目一直强调开放性和全球参与。“我们拥有非常可靠的数据和目录，我们对其进行了测试，并投入了大量精力，”卡塔尔特佩指出。“我无法夸大这个领域发生了多大的变化。有了詹姆斯·韦伯太空望远镜的数据，我们现在有了观察宇宙的新窗口。”
这一海量数据集的处理得益于巴黎天体物理研究所的专用计算资源，并得到了法国及地区科研机构的支持。随着 Cosmos-Web 数据库成为未来巡天和下一代望远镜的新标准，它的公开发布标志着天文数据共享和使用方式的一个转折点。
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