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天文学家利用詹姆斯·韦伯空间望远镜绘制出迄今为止最详细的宇宙网络地图，这一巨大结构连接着宇宙中的所有星系。由美国加州大学河滨分校领导的研究团队将这一庞大网络追溯到宇宙诞生仅约10亿年时的早期状态。
宇宙网络是宇宙的巨型骨架框架，由暗物质和气体构成的巨大纤维状结构和片状结构组成，这些结构环绕着被称为"空洞"的巨大近空区域。这些结构共同形成了宇宙的大尺度架构，在广袤的距离上连接起各个星系和星系团。该研究成果已发表在《天体物理学杂志》上，研究依托于韦伯望远镜有史以来最大规模的巡天观测项目COSMOS-Web。科学家利用该巡天数据研究了星系如何在这一相互连接的网络中形成和演化，时间跨度覆盖了137亿年的宇宙历史。
自2021年发射升空以来，韦伯望远镜凭借其卓越的灵敏度和图像清晰度彻底改变了天文学研究。其红外仪器能够探测到早期望远镜无法观测到的微弱遥远星系，使科学家能够追溯到更早的宇宙时期，并能穿透宇宙尘埃云进行观测。为充分利用这些能力，一个国际团队开发了COSMOS-Web项目，这是韦伯望远镜选定的最大规模通用观测者计划。该巡天覆盖的连续天区范围大约相当于三个满月的大小，专门设计用于绘制宇宙网络地图。
论文第一作者、加州大学河滨分校和卡内基天文台的研究生侯赛因·哈塔姆尼亚表示:"韦伯望远镜彻底改变了我们对宇宙的认识，而COSMOS-Web从一开始就被设计成能够提供我们所需的广阔而深邃的视野来观测宇宙网络。我们首次能够研究星系在星系团和纤维状结构中跨越宇宙时间的演化过程，从宇宙诞生10亿年时一直延续到近邻宇宙。"所谓近邻宇宙是指距离地球约10亿光年范围内的区域，而1光年约等于5.88万亿英里，用于衡量光在一年中传播的距离。
加州大学河滨分校物理与天文学杰出教授、哈塔姆尼亚的导师巴赫拉姆·莫巴瑟尔表示，韦伯望远镜的新数据提供了比此前哈勃太空望远镜观测更加精细的大尺度宇宙结构视图。对比两组数据集可以发现，许多曾经模糊地混在一起的结构现在能够被清晰地分离并以更精细的细节进行研究。莫巴瑟尔说:"深度和分辨率的提升确实意义重大，我们现在能够看到宇宙诞生仅数亿年时的宇宙网络，这个时代在韦伯望远镜之前基本上是无法触及的。过去看起来像单一结构的东西现在解析成了许多结构，之前被平滑化的细节现在清晰可见。"
哈塔姆尼亚解释说，这一改进源于韦伯望远镜两项关键优势的结合。他表示:"这台望远镜在同一片天区中探测到了更多微弱星系，而且这些星系的距离测量也精确得多。因此每个星系都能被放置到正确的宇宙时间切片中，从而提高了地图的分辨率。"
延续COSMOS项目开放科学的传统，研究团队正在公开发布大尺度结构地图。莫巴瑟尔表示:"用于构建地图的数据处理流程、包含164000个星系及其宇宙密度的星表，以及展示宇宙网络跨越数十亿年演化的视频，都已向公众开放。"该研究还得到了来自美国、丹麦、智利、法国、芬兰、瑞士、日本、中国、德国和意大利科学家的共同参与，并获得了欧盟地平线2020研究与创新计划提供的资助支持。
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