科學(xué)家們分析了神秘的巨弧?；疑喞礞VII 吸收體，藍(lán)點代表類星體。圖片來源：UCLan/S。達(dá)涅洛(NRAO)

科學(xué)家利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列進(jìn)行了星系普查，幫助人類描述了“恒星苗圃”的不同外觀和行為。圖片來源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）

在最近的一系列天文重磅研究中，暗能量研究項目使用了數(shù)億個天體繪制了歷史上最大的星系圖，斯隆數(shù)字巡天計劃捕獲了來自大約數(shù)萬個類星體的光線，阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列已經(jīng)繪制了附近星系中超過10萬個“恒星苗圃”……這些結(jié)果可以說為未來幾十年的天空觀測鋪平了道路。同時，它們也標(biāo)志著天文學(xué)大數(shù)據(jù)研究時代的真正開始。

神秘巨弧：依靠4萬個類星體的光芒

通過望遠(yuǎn)鏡測量類星體的光譜，你可以知道類星體的光所經(jīng)歷的“旅程”，特別是光被吸收的部分。但如果你想找到一些“特殊”的東西，尤其是一些“極大”的東西，那么你需要有足夠的類星體光譜樣本。

在美國天文學(xué)會6月份舉辦的在線會議上，英國中央蘭開夏大學(xué)的一個團(tuán)隊宣布了一項最新發(fā)現(xiàn)：他們研究了斯隆數(shù)字巡天捕獲的約4萬個類星體發(fā)出的光，發(fā)現(xiàn)了一個難以想象的巨星星系弧在數(shù)光年之外被發(fā)現(xiàn)。

在測繪工作中，這是一條位于牧夫座的巨大且?guī)缀鯇ΨQ的曲線。它橫跨33億光年，橫跨數(shù)十個星系，約占可觀測宇宙半徑的1/15。

根據(jù)我們目前了解的宇宙學(xué)，宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的理論極限是12億光年。但這巨弧的跨度幾乎是極限的三倍。

在接下來的三項測試中，科學(xué)家們證明了這個巨大的電弧確實存在。這并非誤判。那么它到底是什么？罕見的巧合？未知組合？它的出現(xiàn)引起了科學(xué)家們對宇宙學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型中大尺度結(jié)構(gòu)的局限性的質(zhì)疑。毫無疑問，這將是未來一段時間內(nèi)天文探索的重大挑戰(zhàn)。

銀河普查：繪制100,000 個“恒星托兒所”地圖

宇宙中的每一個恒星苗圃在其一生中都可以形成數(shù)千甚至數(shù)萬顆新恒星。而天上的每一顆星星，包括我們的太陽，都是在這樣的“苗圃”中誕生的。

此前，美國俄亥俄州立大學(xué)的“宇宙制圖師”利用阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列完成了首次對鄰近宇宙分子云的星系巡天，并繪制出了一系列令人震驚的“恒星苗圃”圖。

這項研究持續(xù)了整整五年。研究小組以前所未有的細(xì)節(jié)研究了我們所知的宇宙恒星形成區(qū)域（包括星系盤、星條、旋臂和中心）的分子氣體性質(zhì)和恒星形成過程的異同。附近90 個星系中有超過100,000 個“苗圃”，可提供對恒星起源的深入了解。

依靠足夠多的調(diào)查對象，這一次科學(xué)家們得出了與之前觀點相反的認(rèn)識，那就是：“恒星苗圃”的構(gòu)成非常多樣化，恒星誕生的效率要低得多。雖然，這里依然是一個充滿黑暗和暴力的地方。

這是科學(xué)家第一次獲得如此廣泛的恒星形成的真實情況，也是我們第一次對附近“恒星苗圃”的數(shù)量有清楚的了解。它正在回答“我們從哪里來”的終極問題，但同時，也帶來了許多需要進(jìn)一步探索的謎團(tuán)。

宇宙地圖：基于近3億個星系

幾乎在前兩項研究發(fā)表的同時，國際暗能量研究項目發(fā)表了29 篇新論文，其中包括有史以來最大的星系圖，以及延伸70 億光年的天文探索。

這是迄今為止對宇宙的組成和變化最精確的測量。它相當(dāng)于不僅給出了當(dāng)前宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的“快照”，而且還提供了過去70億年結(jié)構(gòu)演化的“電影”。但其基礎(chǔ)是研究小組對2.26億個星系的調(diào)查。

“這個數(shù)據(jù)集太強(qiáng)大了?！庇鴲鄱”ご髮W(xué)天文學(xué)家凱瑟琳·海曼斯感嘆，研究團(tuán)隊幾乎重建了宇宙在不同時間和空間的質(zhì)量分布。

這個結(jié)果僅來自前三年收集的數(shù)據(jù)。整個征集工作歷時六年。不久的將來，必然會有更多的數(shù)據(jù)公布。

從明年開始，兩個新的天文臺將加入——智利維拉魯賓天文臺和歐洲航天局的歐幾里得太空望遠(yuǎn)鏡的行列。他們將在前所未有的深度進(jìn)行弱引力透鏡研究，“覆蓋整個天空”，推動天文學(xué)大數(shù)據(jù)研究的飛躍。 （記者張夢然）

來源：科技日報