多年來，天文學家們一直致力于拼湊宇宙的故事，但關鍵的早期篇章卻大多未完成。我們的望遠鏡靈敏度根本不夠高，無法捕捉到來自宇宙最深處最微弱的光線。直到現在，情況才有所改變。一個名為“COSMOS-Web”的全新合作項目繪制了迄今為止最全面的宇宙圖譜，其中包括135億年前早期宇宙的圖像。

這張六張星系圖像是從近80萬個星系中選取的。從左上到右下：現今的宇宙，以及30億年前、40億年前、80億年前、90億年前和100億年前的宇宙。

加州大學圣巴巴拉分校的科學家們利用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡6.5米（21英尺）鏡面的數據，勘測了0.54平方度的天空，這相當于從地球上觀測到的三個滿月的面積。COSMOS-Web數據集繪制了近80萬個星系，涵蓋了近98%的宇宙歷史。

COSMOS 合作項目的聯合負責人、加州大學圣巴巴拉分校物理學教授凱特琳·凱西 (Caitlin Casey) 表示：“我們的目標是在物理規模上構建這個深空空間場，其規模遠遠超出以往任何項目。”

得益于位于地球大氣層外太空的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST），以及它捕捉這些微弱光子的靈敏度，研究人員收集了大量原始數據。然而，解讀這些原始數據需要專業知識和強大的計算機。COSMOS團隊花了兩年多的時間，將這些原始圖像轉化為用戶友好型的目錄。

現在，這些交互式圖像已發布，可供所有人免費瀏覽。用戶可以直接放大物體以查看其屬性，或在圖像中搜索特定物體。

“詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的靈敏度讓我們能夠觀測到比以往任何時候都更加暗淡和遙遠的星系，因此我們能夠發現極早期宇宙中的星系并詳細研究它們的特性，”COSMOS-Web 首席研究員、羅徹斯特理工學院教授杰伊漢·卡塔爾特佩 (Jeyhan Kartaltepe) 說道。“數據的質量仍然令我們驚嘆，它比預期的要好得多?！?/p>

更有趣的是，研究人員觀測到的星系數量比預期多出10倍。團隊甚至發現了幾個此前哈勃望遠鏡無法觀測到的超大質量黑洞。這些意外發現引發了一系列關于宇宙最初幾億年發生了什么的新問題。

“自從望遠鏡啟動以來，我們就一直在想‘這些詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的數據是否違背了宇宙學模型？’因為宇宙過早地產生了太多的光；它只有大約4億年的時間來形成相當于十億個太陽質量的恒星，”凱西解釋說?！拔覀冎皇遣恢廊绾螌崿F這一點。所以，有很多細節需要解開，還有很多問題沒有得到解答。”

該項目的目標不僅是觀測宇宙起源時的星系，更在于更廣闊地了解早期星系的環境。隨著整個數據集向公眾開放，該團隊希望新視野以及研究生和本科生天文學家能夠發現新的發現，并解開有關暗物質和早期宇宙物理學等宇宙奧秘的線索。

“最優秀的科學研究成果，實際上是每個人對同一數據集都有不同看法時產生的，”凱西說道，“謎團并非只靠一群人就能解開?！?/p>

資料來源：加州大學圣巴巴拉分校、羅徹斯特理工學院