一個超過60億光年的星系團(tuán)。 圖片來源：歐洲空間局

一個國際天文學(xué)家團(tuán)隊利用詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù)，在名為COSMOS-Web的天空區(qū)域發(fā)現(xiàn)了迄今為止檢測到的最大星系群樣本。這項研究標(biāo)志著銀河系外天文學(xué)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(jié)構(gòu)提供了前所未有的見解。發(fā)表在新一期《天文學(xué)和天體物理學(xué)》雜志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(tuán)，其中一些被歐洲空間局評為本月最佳圖片。研究團(tuán)隊使用韋布望遠(yuǎn)鏡探測到1678個星系群或原始星系團(tuán)，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(tuán)是包含暗物質(zhì)、熱氣體以及大質(zhì)量中心星系的復(fù)雜環(huán)境，通常還擁有超大質(zhì)量黑洞。這些組成部分之間的相互作用對星系的生命周期和星系群及星系團(tuán)本身的演化至關(guān)重要。通過揭示這些宇宙結(jié)構(gòu)的歷史，天文學(xué)家能更好地理解它們?nèi)绾斡绊懘笠?guī)模星系和宇宙最大結(jié)構(gòu)的形成和發(fā)展。

星系并非均勻分布于整個宇宙中，而是傾向于聚集在由細(xì)絲和墻壁連接起來的密集區(qū)域內(nèi)，形成了所謂的“宇宙網(wǎng)”。真正的孤立星系很少見，大多數(shù)星系位于小規(guī)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(tuán)中，可能包含數(shù)百乃至數(shù)千個因引力結(jié)合在一起的星系。例如，銀河系屬于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(tuán)之所以重要，是因為它們內(nèi)部的星系可以相互作用并合并，導(dǎo)致星系結(jié)構(gòu)和形態(tài)的變化。研究這些環(huán)境有助于了解暗物質(zhì)的作用、超大質(zhì)量黑洞的影響，以及填充星系間空間的熱氣體的歷史。

由于新的星表涵蓋了從10億年前至120億年前的觀測數(shù)據(jù)，科學(xué)家現(xiàn)在能夠?qū)Ρ扔钪嬷凶钤缙诘慕Y(jié)構(gòu)與較近期的結(jié)構(gòu)，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(xué)家探索那些位于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(fù)合并形成的。這一研究成果不僅擴(kuò)展了人們對宇宙的理解，也為未來的研究開辟了新的道路。

（原標(biāo)題為《銀河系外天文學(xué)重要里程碑，韋布望遠(yuǎn)鏡觀測到史上最大星系群樣本》）