詹姆斯·韋伯望遠鏡釋出 1.5TB 宇宙全景數據，呈現史上最大早期宇宙地圖

NASA 支持的宇宙演化調查（COSMOS-Web）計畫近日公布詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）迄今最大規模觀測成果，超過1.5TB資料開放全球科學界使用，拓展人類深空宇宙視野至前所未有境界。

加州大學聖巴巴拉分校和羅切斯特理工學院聯合執行的COSMOS-Web，JWST首年獲超過200小時觀測時間，是該年所有計畫時間最多。拼接超過萬張曝光照片，顯示近80萬個星系，許多是宇宙最早期誕生星系。調查範圍約三個滿月並排寬度，是JWST迄今觀測區域最廣。

「我不確定詹姆斯·韋伯太空望遠鏡是否再次觀測這麼大區域，所以我認為這將是人們可研究多年的重要參考資料庫。」COSMOS-Web首席研究員、羅切斯特理工學院天體物理學家Jeyhan Kartaltepe表示。「我們希望任何機構任何人都能用這些資料做研究。」

資料庫涵蓋近紅外相機（NIRCam）觀測0.54平方度天空區域和中紅外儀器（MIRI）觀測的0.2平方度區域。不僅有星系目錄，還包括互動式檢索器，用戶可搜尋特定天體圖片或查看屬性。

雖然原始資料已開放學界，但COSMOS-Web目標是其他領域科學家也方便使用。「原始資料早已公開，但需大量校準並修正各種干擾如背景光，才有乾淨可研究用的影像。」Kartaltepe解釋。「干擾」是指非來自天體物理源的元素，如明亮恆星光線對JWST反射造成的「雪球」幽靈影像。

COSMOS-Web團隊以法國巴黎天體物理研究所CANDIDE超級電腦將圖像合併，然後形成目錄，使約1.5TB資料方便使用。與其他JWST專注深度觀測小區域不同，COSMOS-Web優先考慮廣度，捕捉更廣闊宇宙畫面，早期宇宙時代發現的星系數量比天文學家預估多十倍。

「其他波長下不可見的星系突然顯現，那感覺真是令人難以置信。」英國赫特福德大學天體物理學博士後研究員Maximilien Franco說。

2007年開始的COSMOS計畫將用這此資料庫繼續使命，理解早期宇宙的戲劇性變化──大爆炸後約2億年（約135億年前）再電離時期，早期宇宙從充滿阻擋光線的中性氫氣轉成允許光自由傳播的電離氣體。「我們想了解這種結構，以及星系相對位置如何影響早期宇宙再電離時期。」Kartaltepe說。

JWST廣闊視野使天文學家不僅能記錄遙遠星系，還能研究特徵（大小、形狀和亮度）如何受宇宙環境影響，孤立還是住在擁擠區。「這告訴我們很多什麼因素影響星球演化。」Kartaltepe補充。

除了目錄，COSMOS-Web團隊還發表一系列探索資料庫的論文。研究之一檢視星系群中心最亮星系，追蹤結構和恆星形成活動過去120億年如何共同演化。

雖然NASA以太空望遠鏡研究資助此計畫，但資金即將結束。Kartaltepe表示，COSMOS已在歐洲申請資金，並歡迎世界其他專案參與。「我們人力有限，能做的事也有限。當然更多社群深入研究資料庫更好。其他人會有我們沒有的想法，以及完全不同的研究。」

資料庫釋出後，天文學界和天文愛好者都有機會一窺早期宇宙奧祕，因宇宙既龐大又細緻。正如Kartaltepe所言：「這些資料蘊含難以置信的潛力，我們對宇宙仍有很多未知。」

（首圖來源：COSMOS-Web）

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