仰望夜空，那些閃爍的星辰是否曾讓你好奇：它們是何時誕生的？宇宙又是如何從一片混沌演化至今？如今，隨著科技不斷突破，我們終於有能力一步步揭開宇宙誕生之初的神秘面紗。而就在最近，由 NASA 支持、被譽為「JWST 首年最大規模觀測任務」的 COSMOS-Web 計畫，公布了迄今為止最龐大、最全面的宇宙深空圖像資料，不僅讓全球天文學界為之震驚，也為未來數十年的宇宙研究立下嶄新里程碑。
這項計畫不僅拼接出超過 1 萬張圖像，涵蓋將近 80 萬個星系，更首度讓我們得以窺見宇宙在大爆炸後短短 2 億年內的樣貌。更重要的是，他們將這批總量超過 1.5TB 的珍貴觀測資料全面開放，讓世界任何角落的研究者、學生，甚至是熱愛星空的你我，都有機會深入探索宇宙最古老、最遙遠的角落。
以下，就讓我們一起走進這場改寫宇宙學的盛宴，看看 COSMOS-Web 究竟帶來了哪些令人驚嘆的發現，以及它為何被視為「未來數十年天文研究的寶藏庫」。一、什麼是 COSMOS-Web 計畫？JWST 首年最重要的深空巡天任務
COSMOS-Web 是一項由 加州大學聖巴巴拉分校 與 羅切斯特理工學院 聯合執行的宇宙學研究計畫，也是 詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope, JWST） 在第一年科學運作中，獲得最多觀測時間的專案 —— 總計超過 200 小時，遠超其他任務。
該計畫的目標，是利用 JWST 強大的紅外線觀測能力，對一片名為 COSMOS 演化場（COSMOS Field） 的天空區域進行廣泛而深入的巡天掃描。這片區域橫跨約 0.54 平方度（近似於三個滿月並排的寬度），是 JWST 到目前為止觀測過的最大範圍。
COSMOS-Web 的核心任務，是研究宇宙的「再電離時期」——這是一段發生在大爆炸後約 135 億年前的關鍵階段，當時宇宙中的中性氫氣逐漸被高能恆星與星系電離，使得光線首次能夠在宇宙中自由穿梭。藉由觀測這段時期的星系分布與特性，科學家希望能解開星系如何形成、演化，以及它們如何參與塑造我們今天所見宇宙結構的謎團。
二、1.5TB 資料全面開放！全球研究者都可以自由使用
COSMOS-Web 計畫最令人振奮的消息之一，莫過於它毫不藏私地將所有觀測資料對全球科學界開放。
這批龐大的資料庫包含：
- 近紅外相機（NIRCam） 觀測取得的 0.54 平方度天空圖像
- 中紅外儀器（MIRI） 拍攝的 0.2 平方度區域影像
- 超過 80 萬個星系的精細目錄
- 互動式檢索工具，可依據座標、亮度、形狀等參數搜尋特定天體
- 多波段校正後的乾淨圖像，方便天文學家進行後續分析
值得一提的是，這些資料並非原始檔案，而是已經過 COSMOS-Web 團隊利用法國巴黎天體物理研究所的 CANDIDE 超級電腦 進行校正與合成的版本。團隊不僅去除背景雜訊、干擾訊號（如所謂的「雪球效應」幽靈影像），還將數千張圖像對齊、拼接與標註，最終才形成這套高品質、可供直接研究的資料庫。
「我們希望這些資料能成為未來幾代研究者的寶藏。」COSMOS-Web 首席研究員 Jeyhan Kartaltepe 表示。「任何人、任何機構，只要有點子，都可以用它來做研究。」
三、前所未有的發現：早期星系數量超乎預期
藉由 JWST 前所未見的紅外線解析力，COSMOS-Web 團隊在廣袤的天區中發現了數量遠超預期的早期星系。
「在其他波長下不可見的星系，突然之間就顯現出來了，那感覺真是令人難以置信。」英國赫特福德大學的博士後研究員 Maximilien Franco 兴奮地表示。
這些星系大多形成於宇宙極早期，有些甚至誕生於大爆炸後不到 3 億年內。它們的尺寸、形狀與亮度分布，為研究星系如何在黑暗時代中迅速形成與演化提供了關鍵線索。
此外，團隊還發現，許多早期星系並非孤立存在，而是聚集在密度較高的宇宙環境中。這挑戰了過去認為早期宇宙結構較為均勻的觀念，也讓人重新思考「星系分布是否影響其演化速度」這個重要課題。
四、科學應用無限：從星系演化到宇宙結構形成
COSMOS-Web 所釋出的資料，不僅有助於我們理解星系的起源，更能幫助科學家解答一系列宇宙學上的重大問題：
✳️ 再電離時期的宇宙變遷
透過觀測早期星系的光譜與分布，研究者能追溯宇宙從「不透明」轉變為「透明」的關鍵過程，進一步釐清是哪些天體扮演了「宇宙點燈人」的角色。
✳️ 星系環境與演化關係
不同環境下的星系是否有不同的形成節奏？密集區域的星系是否演化較快？這些問題都能透過 COSMOS-Web 的廣域觀測獲得答案。
✳️ 宇宙大尺度結構的誕生
從星系的排列方式與相互作用中，科學家能重建宇宙早期的密度分布，進一步驗證各種宇宙結構理論模型。
這些應用不僅限於理論天體物理學，對未來的宇宙探測任務、星系模擬甚至人工智慧輔助天文分析，都具有深遠影響。
五、開放科學的典範：讓宇宙知識成為全人類的共同資產
在 COSMOS-Web 計畫中，最令人敬佩的莫過於其「開放共享」的精神。
NASA 雖然透過資助使這項任務得以實現，但資料本身從一開始就秉持著公開透明的原則。團隊不僅即時釋出圖像與目錄，還提供詳細文件與教學資源，幫助新手快速上手。
「原始資料早就公開了，但如果不經處理，它就像一箱散落的拼圖。」Kartaltepe 解釋道。「我們花了大量時間校準、清理與合成，就是希望這些資料能真正被用起來。」
目前，COSMOS-Web 團隊已在歐洲提交資金申請，希望延續這項計畫的生命力。同時，他們也歡迎全球各地的研究社群加入，不管是專業學者、研究生還是業餘愛好者，都可以利用這批寶貴資料做出屬於自己的貢獻。
六、結語：COSMOS-Web 啟動宇宙探索新篇章
COSMOS-Web 的成功，不僅展現了 JWST 無與倫比的觀測能力，也體現了現代天文學「開放、合作、共享」的核心價值。它讓我們看見，即便是一個普通市民，也能透過網路接觸到距離地球數十億光年外的星系，並在浩瀚宇宙中找到屬於自己的問號與驚嘆號。
這是一場屬於全人類的探索之旅。從第一張深空照片，到如今涵蓋近 80 萬個星系的龐大資料庫，我們正以前所未有的速度，一步步逼近宇宙的真相。
或許正如 Jeyhan Kartaltepe 所說的那樣：「這些資料蘊含著難以置信的潛力，而我們對宇宙，依然知之甚少。」
是啊，正因為未知，才讓探索變得迷人。而 COSMOS-Web，正是我們通往宇宙深處的一扇新窗。
