銀河系只是眾多星系中的一個(gè)，星系如何形成、如何演變？星系周圍的環(huán)境影響了星系的形成和演變，天體結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生和成長(zhǎng)是天文學(xué)家主要思考的問(wèn)題之一，他們?cè)谔煳挠^測(cè)中獲得了更多的線索。加州大學(xué)河濱分校的天文學(xué)家組成了一支國(guó)際團(tuán)隊(duì)，發(fā)表了帶有“互聯(lián)網(wǎng)思維”方式的見解，宇宙星系和物質(zhì)的分布不是隨機(jī)的，上帝沒有隨心所欲地“擲骰子”。星系有特定的結(jié)構(gòu)形式，今日星系的結(jié)構(gòu)好似巨大的網(wǎng)絡(luò)，天文學(xué)家稱之為“宇宙之網(wǎng)”，宇宙網(wǎng)好似超級(jí)的海綿，有些區(qū)域的星系和星系群分布得相當(dāng)稠密，有些區(qū)域的星系和星系群分布得相當(dāng)稀薄。

高密度的星系和星系群編織成了宇宙的“絲線”，在宇宙時(shí)空中起到了“橋梁”和“網(wǎng)架”的作用。宇宙網(wǎng)格的絲線好似橋梁的連接，稠密的星系區(qū)域相互連成了宇宙之網(wǎng)，好似工藝編織大師用絲線編織成的絲織品。國(guó)際團(tuán)隊(duì)聚焦了“宇宙網(wǎng)”的形成和作用，星系組成了大尺度的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，他們觀測(cè)的遙遠(yuǎn)星系的年齡相當(dāng)于宇宙大爆炸之后的幾十億年?！短祗w物理學(xué)》雜志發(fā)表了國(guó)際團(tuán)隊(duì)的研究成果，觀測(cè)和分析的成果顯示，宇宙網(wǎng)的“絲線”好似一條條的繩索，它們?cè)谛窍颠M(jìn)化的過(guò)程中扮演了極為重要的作用。

加州大學(xué)河濱分校的物理學(xué)和天文學(xué)學(xué)院的博士研究生貝赫納姆·達(dá)爾比斯是國(guó)際團(tuán)隊(duì)的主要負(fù)責(zé)人，他解釋說(shuō)暗物質(zhì)主導(dǎo)了“宇宙網(wǎng)”的結(jié)構(gòu)，在早期宇宙的演變中已經(jīng)形成，宇宙網(wǎng)起始于原初宇宙時(shí)空中微小的能量起伏，原初的量子世界處于波動(dòng)狀態(tài)，宇宙結(jié)構(gòu)或基本的“骨架”在原初量子波動(dòng)的過(guò)程中逐步形成，原初的暗物質(zhì)“骨架”在星系形成和演化的過(guò)程中發(fā)揮了主導(dǎo)作用，然而，直到目前為止，科學(xué)家還不能完全解釋原初宇宙骨架如何形成的機(jī)理，相關(guān)的物理學(xué)研究進(jìn)展得相當(dāng)緩慢。

天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)，處于低稠密度區(qū)域的星系有高的恒星煉造能力，我們的銀河系屬于這類星系，反之，處于高稠密度區(qū)域的星系有低的恒星煉造能力。在宇宙網(wǎng)的高稠密度區(qū)域，星系制造恒星的活躍度反而下降，反之，在宇宙網(wǎng)的低稠密度區(qū)域，星系制造恒星的活躍度反而上升。博士研究生達(dá)爾比斯和導(dǎo)師巴赫拉姆·莫巴舍爾教授在加州大學(xué)河濱分校的物理學(xué)和天文學(xué)學(xué)院進(jìn)行了合作研究，直到目前為止，科學(xué)家對(duì)宇宙網(wǎng)的“骨架”或星系“絲帶”的相互連接作用以及早期宇宙網(wǎng)的特性了解得不多，在宇宙學(xué)的研究中屬于未解之謎。

國(guó)際團(tuán)隊(duì)收集了宇宙網(wǎng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，課題研究得到了兩個(gè)宇宙巡天項(xiàng)目（COSMOS和HiZELS）科學(xué)家的大力幫助，兩個(gè)宇宙巡天項(xiàng)目的觀測(cè)活動(dòng)第一次揭示了宇宙網(wǎng)的形態(tài)。國(guó)際團(tuán)隊(duì)也收集了幾個(gè)著名望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)，包括了哈勃、VLT, UKIRT和斯巴魯，他們開發(fā)和應(yīng)用了計(jì)算機(jī)模型系統(tǒng)，確認(rèn)了宇宙的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或“絲帶”，星系“絲帶”在宇宙網(wǎng)中發(fā)揮了串聯(lián)的作用，研究成果加深了人們宇宙網(wǎng)機(jī)理的認(rèn)識(shí)。處于宇宙網(wǎng)或絲帶連接體中的星系有更高的活躍度或更高的恒星煉造能力，這意味著絲帶結(jié)構(gòu)體加速了遙遠(yuǎn)星系的進(jìn)化。

絲狀連接體可能有制造前期星系的能力，早期星系在加速進(jìn)化的過(guò)程中匯集成了星系群，在星系群的致密環(huán)境中，星系獲得了充分演變的條件和機(jī)會(huì)，最終也會(huì)加快星系死亡的節(jié)奏。在絲狀結(jié)構(gòu)體內(nèi)可能發(fā)生了星系與星系的相互作用，從而提升和加速了星系演化的過(guò)程。研究課題的復(fù)雜性涉及到了如何確定宇宙網(wǎng)的定量化特性，天文學(xué)家有一種通常的做法，就是限定宇宙網(wǎng)的數(shù)量范圍，僅使用有限數(shù)量的模型和本星系團(tuán)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，然而，國(guó)際團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在后續(xù)的研究中將視角伸向遙遠(yuǎn)的宇宙，那時(shí)的宇宙年齡大約相當(dāng)于目前宇宙年齡的一半。

國(guó)際團(tuán)隊(duì)對(duì)絲狀連接體在星系形成和進(jìn)化中的關(guān)鍵作用感到吃驚，恒星的煉造能力在網(wǎng)狀的絲帶結(jié)構(gòu)體中得以提升，絲帶連接體很可能增加了星系引力相互作用的機(jī)會(huì)，反之，星系的引力相互作用提升了恒星的煉造能力。在我們的本星系團(tuán)有各種證據(jù)表明，絲帶連接體加速恒星煉造的過(guò)程目前仍在持續(xù)。達(dá)爾比斯和莫巴舍爾帶領(lǐng)的國(guó)際化團(tuán)隊(duì)吸引了葡萄牙的里斯本大學(xué)、美國(guó)的加州理工學(xué)院、英國(guó)的愛丁堡皇家天文臺(tái)和杜倫大學(xué)的研究人員。他們制定了下一個(gè)階段的目標(biāo)，將研究視野延伸到更遙遠(yuǎn)的宇宙時(shí)期。宇宙網(wǎng)和絲狀連接體在星系形成和進(jìn)化中的作用仍是研究的主題，最終確定在不同的宇宙時(shí)期絲帶連接體的作用和功能。

（編譯：2014-11-24）