銀河系外天文學重要里程碑 韋布望遠鏡觀測到史上最大星系群樣本

一個超過60億光年的星系團。圖片來源：歐洲空間局

一個國際天文學家團隊利用詹姆斯·韋布空間望遠鏡的數據，在名為COSMOS-Web的天空區域發現了迄今為止檢測到的最大星系群樣本。這項研究標誌著銀河系外天文學的一個重要里程碑，為星系的形成和演化以及宇宙的大尺度結構提供了前所未有的見解。發表在新一期《天文學和天體物理學》雜誌上的新圖像目錄包含了近1700個星系群的信息。

這些圖像覆蓋了大約從120億年前到10億年前的時間段，捕捉到了超過60億光年外的星系團，其中一些被歐洲空間局評為本月最佳圖片。研究團隊使用韋布望遠鏡探測到1678個星系群或原始星系團，這是有史以來最大的、最深的星系群樣本。這使得研究人員能夠研究過去120億年間星系群的演化過程。

星系群和星系團是包含暗物質、熱氣體以及大品質中心星系的複雜環境，通常還擁有超大品質黑洞。這些組成部分之間的相互作用對星系的生命週期和星系群及星系團本身的演化至關重要。通過揭示這些宇宙結構的歷史，天文學家能更好地理解它們如何影響大規模星系和宇宙最大結構的形成和發展。

星系並非均勻分佈于整個宇宙中，而是傾向於聚集在由細絲和墻壁連接起來的密集區域內，形成了所謂的“宇宙網”。真正的孤立星系很少見，大多數星系位於小規模的星系群中，通常包含三到幾十個星系，或者更大的星系團中，可能包含數百乃至數千個因引力結合在一起的星系。例如，銀河系屬於一個本星系群的小集合，其中包括仙女座星系和其他較小的星系。

正如人類組成家庭一樣，星系也會聚集形成群體。星系群和星系團之所以重要，是因為它們內部的星系可以相互作用併合並，導致星系結構和形態的變化。研究這些環境有助於了解暗物質的作用、超大品質黑洞的影響，以及填充星系間空間的熱氣體的歷史。

由於新的星表涵蓋了從10億年前至120億年前的觀測數據，科學家現在能夠對比宇宙中最早期的結構與較近期的結構，從而更深入地了解星系群及其演化歷程。研究星系群的歷史還能幫助天文學家探索那些位於星系群中心的巨大且最亮的星系——星系群主星系，是如何通過反復合併形成的。這一研究成果不僅擴展了人們對宇宙的理解，也為未來的研究開闢了新的道路。

科技日報電 記者張夢然