最遥远原始超星系团，重达银河系5,000倍

天文学家发现了迄今年代最早、距离最遥远的“原始超星系团”COSMOS-z3.1-A。它不只是单一星系团的雏形，更是未来由多个星系团组成的庞大群体的前身；我们如今看到的，是它在宇宙诞生仅21亿年时的模样，质量却已高达银河系的5,000倍。它位于迄今观测到的宇 宙网中最密集的区域之一，研究团队通过影像与光谱观测重建其三维分布，发现它由不规则的团块构成，坐落在多条宇宙丝状结构的交会处。这些发现支持现有理论：宇宙中的庞大结构，是由较小的结构逐渐聚合而成。

要理解这次发现的规模，可以先从“星系团”说起：数百至数千个星系聚集在横跨数百万光年的空间中，由大量暗物质产生的引力维 系，构成宇宙中质量最大的引力束缚结构；暗物质也是建立宇宙更大尺度结构的基础。我们在邻近宇宙看到的星系团通常已经成熟，而它们年轻时的“原始星系团”则是庞大、松散的星系集合，仍在相互合并，尚未形成稳定的整体。观察遥远的原始星系团，就像回看今日星系团的成长记录。

这次团队辨识出150个形成于宇宙年龄约10亿至30亿年时的原始星系团，再挑出星系密度格外高的COSMOS-z3.1-A与COSMOS-z3.1-C深入研究。名称中的COSMOS是发现它们的观测天区；这片天区的视线避开了天体密集的银河系盘面，特别适合天文观测，也已受到世界多座顶尖望远镜的研究。z3.1则代表它们的红移，与天体发出的光走了多少年才抵达我们有关。

这张图呈现原始超星系团COSMOS-z3.1-A所在的天区。这个结构藏在遥远的背景中，成员是浅蓝色圆圈内那些微小、暗淡的星系；我们看到的是它们在宇宙诞生仅21亿年时的模样。画面所有中醒目的前景恒星与较近星系，并不属于这个原始超星系团。影像为“暗能量相机”所拍摄。暗能量相机为美国能源部打造的5.7亿画素广角相机，安装于智利托洛洛山美洲际天文台（CerroTololoInter-AmericanObservatory）布兰科4米望远镜（VíctorM.BlancoTelescope）上，原主要用于暗能量巡天计划，并因此得名。

三维重建进一步显示，COSMOS-z3.1-A是比原始星系团更罕见的原始超星系团。其他研究曾辨识出另一个名为Hyperion的原始超星系团，但COSMOS-z3.1-A对应的是更早的宇宙年代。它所处区域的密度极端偏高，团队估计，平均每10,000个星系团，可能还遇不到一个这样 的天体。另一个研究目标COSMOS-z3.1-C也呈现不规则的团块分布，同样位于宇宙丝状结构的交会处。

这是科学家首次在遥远宇宙中直接观测到原始星系团的这些特征，以及它们与宇宙网的连结。团队预测，两者未来的质量都将超过现 今邻近宇宙中已知最大的星系团。依照结构“由小而大”形成的模型，地图中的团块很可能就是成长过程的证据：随著原始星系团演化，它们将在重力作用下塌缩、聚合，最终形成类似邻近宇宙中那些外形更圆整的成熟星系团。

这项研究是最早为多个遥远原始星系团制作如此详细三维地图的工作之一，除了让团队得以预测它们的演化，也为后续探索提供了重 要工具。这套方法能清楚分辨原始星系团的核心、外围，以及向它们输送物质的宇宙丝状结构。团队希望继续找出更多遥远的庞大结构，并结合对邻近与遥远宇宙的观察，追踪星系团如何一路演化至今，进一步了解这些大质量结构如何成长、如何影响内部星系的演化，以及它们与更大尺度宇宙网之间的关系。研究成果刊登于《天文物理期刊》（Ramakrishnanetal.2026）。

巡览最遥远的原始超星系团。

逐步放大最遥远的原始超星系团。

最遥远原始超星系团的3D动画。