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科学家们分析了神秘的巨弧。灰色轮廓代表镁II 吸收体，蓝点代表类星体。图片来源：UCLan/S。达涅洛(NRAO)

科学家利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列进行了星系普查，帮助人类描述了“恒星苗圃”的不同外观和行为。图片来源：ALMA（ESO/NAOJ/NRAO）

在最近的一系列天文重磅研究中，暗能量研究项目使用了数亿个天体绘制了历史上最大的星系图，斯隆数字巡天计划捕获了来自大约数万个类星体的光线，阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列已经绘制了附近星系中超过10万个“恒星苗圃”……这些结果可以说为未来几十年的天空观测铺平了道路。同时，它们也标志着天文学大数据研究时代的真正开始。

神秘巨弧：依靠4万个类星体的光芒

通过望远镜测量类星体的光谱，你可以知道类星体的光所经历的“旅程”，特别是光被吸收的部分。但如果你想找到一些“特殊”的东西，尤其是一些“极大”的东西，那么你需要有足够的类星体光谱样本。

在美国天文学会6月份举办的在线会议上，英国中央兰开夏大学的一个团队宣布了一项最新发现：他们研究了斯隆数字巡天捕获的约4万个类星体发出的光，发现了一个难以想象的巨星星系弧在数光年之外被发现。

在测绘工作中，这是一条位于牧夫座的巨大且几乎对称的曲线。它横跨33亿光年，横跨数十个星系，约占可观测宇宙半径的1/15。

根据我们目前了解的宇宙学，宇宙大尺度结构的理论极限是12亿光年。但这巨弧的跨度几乎是极限的三倍。

在接下来的三项测试中，科学家们证明了这个巨大的电弧确实存在。这并非误判。那么它到底是什么？罕见的巧合？未知组合？它的出现引起了科学家们对宇宙学标准模型中大尺度结构的局限性的质疑。毫无疑问，这将是未来一段时间内天文探索的重大挑战。

银河普查：绘制100,000 个“恒星托儿所”地图

宇宙中的每一个恒星苗圃在其一生中都可以形成数千甚至数万颗新恒星。而天上的每一颗星星，包括我们的太阳，都是在这样的“苗圃”中诞生的。

此前，美国俄亥俄州立大学的“宇宙制图师”利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列完成了首次对邻近宇宙分子云的星系巡天，并绘制出了一系列令人震惊的“恒星苗圃”图。

这项研究持续了整整五年。研究小组以前所未有的细节研究了我们所知的宇宙恒星形成区域（包括星系盘、星条、旋臂和中心）的分子气体性质和恒星形成过程的异同。附近90 个星系中有超过100,000 个“苗圃”，可提供对恒星起源的深入了解。

依靠足够多的调查对象，这一次科学家们得出了与之前观点相反的认识，那就是：“恒星苗圃”的构成非常多样化，恒星诞生的效率要低得多。虽然，这里依然是一个充满黑暗和暴力的地方。

这是科学家第一次获得如此广泛的恒星形成的真实情况，也是我们第一次对附近“恒星苗圃”的数量有清楚的了解。它正在回答“我们从哪里来”的终极问题，但同时，也带来了许多需要进一步探索的谜团。

宇宙地图：基于近3亿个星系

几乎在前两项研究发表的同时，国际暗能量研究项目发表了29 篇新论文，其中包括有史以来最大的星系图，以及延伸70 亿光年的天文探索。

这是迄今为止对宇宙的组成和变化最精确的测量。它相当于不仅给出了当前宇宙大尺度结构的“快照”，而且还提供了过去70亿年结构演化的“电影”。但其基础是研究小组对2.26亿个星系的调查。

“这个数据集太强大了。”英国爱丁堡大学天文学家凯瑟琳·海曼斯感叹，研究团队几乎重建了宇宙在不同时间和空间的质量分布。

这个结果仅来自前三年收集的数据。整个征集工作历时六年。不久的将来，必然会有更多的数据公布。

从明年开始，两个新的天文台将加入——智利维拉鲁宾天文台和欧洲航天局的欧几里得太空望远镜的行列。他们将在前所未有的深度进行弱引力透镜研究，“覆盖整个天空”，推动天文学大数据研究的飞跃。 （记者张梦然）

来源：科技日报