天文学家利用詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了宇宙宇宙网的早期链，它存在于大爆炸后8.3亿年。该研究还检查了年轻宇宙中的8个类星体，并揭示了超大质量黑洞对恒星形成的聚集和影响的重要见解。(宇宙网络艺术家的概念。)

在我们的宇宙中编织着一个网状的星系结构，叫做宇宙网。在这个巨大的网络中，星系沿着丝状结构排列着包含巨大的空隙。现在,阿斯特罗使用韦伯望远镜的天文学家发现了这种结构的早期链，这是一条由10个星系组成的狭长链，在大爆炸后8.3亿年就存在了。这个300万光年的结构由一个明亮的类星体锚定，类星体是一个核心有一个活跃的超大质量黑洞的星系。研究小组认为，宇宙网的早期线索最终会演变成一个巨大的星系团。

同样的研究还探测了年轻宇宙中8个类星体的特性。科学家们确定，这些星系中心的黑洞存在于大爆炸后不到10亿年的时间里，其质量是太阳的6亿到20亿倍。他们仍在努力解释这些黑洞如何能长得如此之大、如此之快。

这张由韦伯的NIRCam(近红外相机)拍摄的星系深场图显示了10个遥远星系的排列，它们被8个白色圆圈标记在一条对角线上。(其中两个圆圈包含不止一个星系。)这个长达300万光年的长丝被一个非常遥远而明亮的类星体锚定，类星体是一个核心有一个活跃的超大质量黑洞的星系。这颗被称为J0305-3150的类星体出现在图像右侧三个圆圈组成的星团的中间。它的亮度超过了它的宿主星系。这10个被标记的星系在大爆炸后仅存在8.3亿年。研究小组认为，灯丝最终会演变成一个巨大的星系团。来源:NASA, ESA, CSA, Feige Wang(亚利桑那大学)，图像处理:Joseph DePasquale (STScI)

星系并不是随机地散布在宇宙中。它们不仅聚集成簇，而且形成巨大的相互连接的丝状结构，中间有巨大的贫瘠空隙。这个“宇宙网”开始时很脆弱，随着时间的推移，随着重力把物质聚集在一起，它变得更加清晰。

天文学家利用美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了一个由10个星系组成的线状排列，这些星系在大爆炸后8.3亿年就存在了。这个300万光年的结构由一个明亮的类星体锚定，类星体是一个核心有一个活跃的超大质量黑洞的星系。研究小组认为，灯丝最终会演变成一个巨大的星系团，就像附近宇宙中著名的后发星系团一样。

研究小组成员、图森亚利桑那大学的范晓辉(音译)说:“我对这条细丝的长度和狭窄感到惊讶。”“我本以为会发现什么，但没想到会有这么长、这么薄的结构。”

“这是人们发现的最早的丝状结构之一，与遥远的类星体有关，”图森亚利桑那大学的王菲格补充说，他是这个项目的首席研究员。

(点击图片查看完整信息图)130多亿年前，在再电离时代，宇宙是一个非常不同的地方。星系之间的气体对高能光来说基本上是不透明的，这使得观察年轻星系变得困难。是什么让宇宙变得完全电离，或透明，最终导致今天在宇宙的大部分地方检测到的“清晰”条件?詹姆斯·韦伯太空望远镜将深入太空，收集更多关于再电离时代存在的物体的信息，以帮助我们理解宇宙历史上的这一重大转变。图片来源:NASA, ESA和J. Kang (STScI)

这一发现来自ASPIRE项目(再电离时代偏晕的光谱调查)，其主要目标是研究最早黑洞的宇宙环境。总的来说，该项目将观察25个类星体，它们存在于大爆炸后的第一个十亿年内，这一时期被称为再电离时代。

“过去20年的宇宙学研究让我们对宇宙网的形成和演变有了深入的了解。ASPIRE旨在了解如何将最早的大质量黑洞的出现与我们目前的宇宙结构形成故事结合起来，”加州大学圣巴巴拉分校的团队成员约瑟夫·亨纳维解释说。

这张罗盘图像显示了由韦伯的NIRCam(近红外相机)为ASPIRE计划拍摄的深星系场。该区域包括一颗名为J0305-3150的类星体，它的亮度超过了它的宿主星系。右下角是罗盘箭头，指示图像在天空中的方向。图像下面是一个色键，显示了NIRCam使用了哪些滤镜来创建图像，以及每个滤镜分配了哪些可见光颜色。来源:NASA, ESA, CSA, Feige Wang(亚利桑那大学)，图像处理:Joseph DePasquale (STScI)

越来越多的怪物

该研究的另一部分调查了年轻宇宙中8个类星体的特性。研究小组证实，它们的中心黑洞存在于大爆炸后不到10亿年的时间里，质量是太阳质量的6亿到20亿倍。天文学家继续寻找证据来解释这些黑洞是如何变得如此之大、如此之快的。

“要在如此短的时间内形成这些超大质量黑洞，必须满足两个标准。首先，你需要从一个巨大的“种子”黑洞开始生长。其次，即使这颗种子的质量相当于1000个太阳，它仍然需要在整个生命周期内以最大可能的速度吸积100万倍以上的物质。”王解释说。

这是一个艺术家的概念，一个星系的中心有一个明亮的类星体。类星体是一种非常明亮、遥远、活跃的超大质量黑洞，其质量是太阳的数百万到数十亿倍。在宇宙中最亮的物体中，类星体的光比它所在星系中所有恒星的光加起来还要亮。来源:NASA, ESA和J. Olmsted (STScI)

“这些前所未有的观测结果为黑洞的形成提供了重要线索。我们已经了解到，这些黑洞位于巨大的年轻星系中，为它们的成长提供了燃料库，”亚利桑那大学的杨金毅说，他是ASPIRE黑洞研究的负责人。

韦伯还提供了迄今为止最好的证据，证明早期超大质量黑洞如何潜在地调节星系中恒星的形成。在超大质量黑洞吸积物质的同时，它们也可以为大量物质的流出提供动力。这些风可以远远超出黑洞本身，在银河系尺度上，可以对恒星的形成产生重大影响。

“来自黑洞的强风可以抑制宿主星系中恒星的形成。这样的风已经在附近的宇宙中被观察到，但从未在再电离时代被直接观察到。”“风的规模与类星体的结构有关。在韦伯的观测中，我们看到早期宇宙中存在这样的风。”

这些结果发表在6月29日的《天体物理学杂志通讯》上的两篇论文中。

引用:

再电离时代偏晕的光谱调查(ASPIRE):JWST发现z=6.61 Quasar周围的纤维结构，作者:Feige Wang, Jinyi Yang, Joseph F. Hennawi, Xiaohui Fan, Fengwu, Jaclyn B. Champagne, Tiago Costa, Melanie Habouzit, Ryan Endsley, Zihao Li, Xiaojing Lin, Romain a . Meyer, Jan-Torge Schindler, Wu Yunjing, Eduardo Ba?ados, Aaron J. Barth, Aklant K. Bhowmick, Rebekka Bieri, Laura Blecha, Sarah Bosman, Zheng Cai, Luis Colina, Thomas Connor, Frederick B. Davies, Roberto Decarli, Gisella De Rosa, Alyssa B. Drake, Eiichi Egami，Anna-Christina Eilers, Analis E. Evans, Emanuele Paolo Farina, Zoltan Haiman，江林华，金祥宇，Hyunsung D. Jun, Koki Kakiichi, Yana Khusanova, Girish Kulkarni, Mingyu Li, Weizhe Liu, Federica Loiacono, Alessandro Lupi, Chiara Mazzucchelli, Masafusa Onoue, Maria A. Pudoka, Sofía Rojas-Ruiz，沈越，Michael A. Strauss, Wei Leong Tee, Benny Trakhtenbrot, Maxime Trebitsch, Bram Venemans, Marta Volonteri, Fabian Walter，谢张亮，Yue Minghao，张浩文，张焕年，邹思伟，2023年6月29日，《天体物理学报》。2041 - 8213 . DOI: 10.3847 / / accd6f

再电离时代偏晕的光谱调查(ASPIRE):利用JWST首次观测z > 6.5类恒星的静力架光谱，作者:杨锦毅，王菲格，范晓辉，Joseph F. Hennawi, Aaron J. Barth, Eduardo Ba?ados，孙风武，刘伟哲，蔡正，蒋林华，李子豪，Masafusa Onoue, Jan-Torge Schindler，沈乐，吴云晶，Aklant K. Bhowmick, Rebekka Bieri, Laura Blecha, Sarah Bosman, Jaclyn B. Champagne, Luis Colina, Thomas Connor, Tiago Costa, Frederick B. Davies, Roberto Decarli, Alyssa B. Drake, Eiichi Egami，Anna-Christina Eilers, Analis E. Evans, Emanuele Paolo Farina, Melanie Habouzit, Zoltan Haiman, jinxiangyu, Hyunsung D. Jun, Koki Kakiichi, Yana Khusanova, Girish Kulkarni, Federica Loiacono, Alessandro Lupi, Chiara Mazzucchelli, Pan Zhiwei, Sofía Rojas-Ruiz, Michael A. Strauss, Wei Leong Tee, Benny Trakhtenbrot, Maxime Trebitsch, Bram Venemans, Marianne vesterggaard, Marta Volonteri, Fabian Walter，谢张亮，Yue Minghao，张浩文，张华年，邹思伟，2023年6月29日天体物理学杂志通讯。2041 - 8213 . DOI: 10.3847 / / acc9c8

詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的空间科学天文台。韦伯望远镜将解开太阳系的谜团，观测其他恒星周围的遥远世界，探索宇宙的神秘结构和起源，以及我们在其中的位置。韦伯是由美国宇航局及其合作伙伴ESA(欧洲航天局)和CSA(加拿大航天局)领导的一个国际项目。