“宇宙蛛网”结构。

三维空间中的“宇宙蛛网”结构。Caltech

9月28日，以加州理工学院Christopher Martin为首的一批科学家宣布，他们拍到了已知最大的宇宙结构——“宇宙蛛网”发出的昏暗微光。

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“宇宙蛛网”在三维空间中的分布。数据由凯克天文台采集。视频呈现的空间区域距离地球约105亿光年，宽约230万光年，高约320万光年，深约6亿光年。Caltech

“宇宙蛛网”是由宇宙纤维状结构交织而成的一个巨大网络。它横亘整个可观测宇宙，像神经一样将宇宙中大大小小的星系连接起来。人们此前仅通过间接的方式，利用遥远类星体的辐射，或借助近旁明亮星系发出的光，看到过这些巨大而昏暗的结构。

这一次科学家使用了直接成像方式，拍到了存在于距离地球100亿至120亿光年黑暗空间中的这些“宇宙神经网络”。

“宇宙蛛网”的主要成分是氢。在距今大约138亿年前，宇宙大爆炸产生的氢元素中有大约60%在三维空间中坍缩成了一张“膜”。“膜”进而解体形成了今天我们看到的宇宙纤维状结构。宇宙纤维状结构与星系相连，能够为它们输送气体，供恒星演化之用。有间接证据表明，宇宙中的星系大多是在这些“神经网络”的节点处形成的。

加州理工学院的科学家使用凯克天文台的尖端设备拍摄了“宇宙蛛网”。这些设备对气体氢的发射线敏感。它们拍到的二维图片经过叠加处理后变成了三维影像，展现了正在发出幽光的“宇宙蛛网”结构。

为了拍摄这段影像，科学家遇到的最大难题是“宇宙蛛网”产生的氢发射线极其昏暗，必须将它与地球大气光污染，太阳系黄道面附近尘埃反射太阳光产生的黄道光，乃至银河系产生的微光区别开来。

凯克天文台拍摄的“宇宙蛛网”结构单个画面。绿点标注的是蛛网纤维连接的已知星系。Caltech / 凯克天文台

参考Cosmic Web Lights Up In The Darkness Of Spacehttps://keckobservatory.org/cosmic-web-direct-imageExtensive diffuse Lyman-α emission correlated with cosmic structurehttps://www.nature.com/articles/s41550-023-02054-1