德国马普研究所科学家发现了宇宙中迄今最大的结构，并以印加结绳记事系统命名为“奇普”（Quipu）。“奇普”属于一种超结构，整体质量为太阳质量的 200 万亿倍，长度超过 13 亿光年。超结构是包含星系团和超星系团的超大结构。在最新研究中，科学家共发现了 5 个超结构，“奇普”是其中最大的，也刷新了宇宙中已知最大结构的纪录。研究团队使用 X 射线星系团，识别并分析出了这些超结构。X 射线星系团囊括了数千个星系以及大量发射X射线的炽热气体。这些 X 射线是绘制超结构质量图的关键。研究发现，这 5 个超结构涵盖了宇宙中 45% 的星系团、30% 的星系，以及 25% 的物质。

欧几里得太空望远镜在一个 1884 年就被观察到的星系 NGC 6505 周围捕捉到了完美的爱因斯坦环。爱因斯坦环是广义相对论预言的一种现象，光在太空大质量物体周围弯曲，可以充当巨大的透镜放大遥远的天体。NGC 6505 星系距离地球约 590 光年，它放大的背景星系距离地球 44.2 亿光年。欧洲航天局（ESA）的欧几里得望远镜于 2023 年 7 月 1 日发射，以古希腊数学家欧几里得的名字命名，它的轨道位置是日地之间的拉格朗日 L2 点，距离地球 160 万公里。它的任务是测绘宇宙中暗物质的大尺度分布结构，并确认暗能量的性质。

如果一颗行星拥有全球性磁场，那么它的周围很有可能存在辐射带。恒星会释放出粒子，由太阳风携带，会被行星磁场捕获，形成一个围绕行星的环形辐射带。地球有两个永久性的辐射带，它们被称为范艾伦带，一个靠内一个靠外。辐射带充当了某种行星防御系统，保护地球免遭太阳风粒子的直接轰击。2024 年 5 月的强太阳风暴之后，科学家在分析了 NASA 立方体卫星 Colorado Inner Radiation Belt Experiment CubeSat 收集的数据之后发现在两个范艾伦带之间出现了两个临时性的新辐射带。其中之一由电子构成，类似范艾伦带。但另一个由高能质子构成，这是以前从未见过的。2024 年 6 月和 8 月发生的太阳风暴将大部分粒子撞出轨道，降低了辐射带的密度。但仍然有一部分粒子继续绕着地球运动。而质子辐射带可能能在长达一年时间内保持完整。科学家正在测量其寿命和衰减率。

天文学家在一颗系外行星上发现了风速高达 9 公里/秒的超音速气流，成为迄今在行星上测得最快的喷射气流。自 2016 年发现 WASP-127b 以来，这颗距离地球 500 多光年的气态巨行星便成为研究目标。其体积略大于木星，但质量仅为木星的 16%。天文学家发现，这颗行星的赤道地区存在极端的喷射气流，风速远超音速。这股喷射气流时速高达 33,000 公里（9 公里/秒），几乎是行星自转速度的六倍，远超太阳系内已知最快风速的纪录——海王星仅 1,800 公里/小时（0.5 公里/秒）。研究团队透过分析 WASP-127b 大气层的光谱，确认其中含有水与一氧化碳分子。在测量这些气体的运动速度时，他们发现大气层内部气流同时向相反方向高速移动，形成双峰讯号，显示赤道周围可能存在极强的喷射气流。进一步绘制的行星天气图显示，两极温度低于其他区域，且晨昏两侧存在轻微的温差，反映出 WASP-127b 具有复杂的气候系统，与地球有所相似。

天文学家利用南非 MeerKAT 射电望远镜发现了一个大小相当于银河系 32 倍多的巨型射电星系。该星系距离地球约 14.4 亿光年，其跨度约为 330 万光年，是银河系大小的 32 倍多。这一新发现将增进人类对这种宇宙中大型星系的起源和演变的了解。巨型射电星系是宇宙中罕见的庞然大物，其核心区域可以喷射出延伸数百万光年的热等离子体喷流。这些等离子体喷流来自位于星系中心的超大质量黑洞，在射电波段可以被观测到。研究人员为该星系起名为“Inkathazo”，在南非的科萨语和祖鲁语中意为“麻烦”。

NASA 朱诺号（Juno）探测器在木星卫星木卫一（Io）南半球发现了一个巨大的火山热点。该热点的面积超过地球上最大的淡水湖，其喷发的能量更是全球所有发电厂总和的六倍。这是迄今在这颗太阳系内最活跃火山天体上记录到的最强烈火山活动。木卫一的剧烈火山活动主要源自木星强大的引力变化，即潮汐力。木卫一的大小与地球的月球相当，但距离木星极近，并以椭圆轨道绕行，每 42.5 小时完成一周。由于距离的变化，木星对木卫一的引力拉扯也随之改变，使其不断受到挤压与拉伸。这种变形产生的摩擦热量导致木卫一内部部分熔化，从而驱动其表面约 400 座活跃火山的喷发，使其成为太阳系内火山活动最剧烈的天体。观测显示，木卫一南半球出现了极强的红外辐射，显示一个巨大的火山热点，其辐射强度甚至使朱诺号的探测器达到饱和状态。数据显示，该区域可能包含多个紧密相连的活跃热点，暗示其地下可能存在庞大的岩浆库系统。科学团队估计，这个尚未命名的热点面积约达 10 万平方公里，远超过此前的纪录保持者。

宇宙学原则（Cosmological Principle）指出，当以宏观尺度观察时，宇宙是各向同性且均匀的。也就是说宇宙中的任何观察者无论身处何地或朝何方向观察，都会看到大致相同的结构。因此宇宙不应该偏好顺时针或逆时针旋转的现象，这种特性被称为「镜像对称性」。而广义相对论预测，某些黑洞合并事件会产生非对称的偏振模式，导致镜像不对称的现象。科学家利用引力波探测器 LIGO 和 Virgo 检测到的黑洞合并所释放的引力波来检验宇宙是否存在镜像不对称性。研究团队使用了一种基于 Chern-Pontryagin 假标量的新观测方法以量化时空中的镜像不对称性，如果其值为零，表示时空是镜像对称的；如果非零，则显示存在不对称性。团队分析了 47 次黑洞合并事件，结果显示这些事件的引力波净圆偏振值平均为接近零的数值，这表明在统计上宇宙仍然符合镜像对称性。然而令人惊讶的是，至少 82% 的黑洞合并事件显示了非零的净圆偏振值。这些现象通常与黑洞系统的轨道进动有关，而这种进动是由黑洞自旋方向与轨道角动量的不对齐所导致。

对生命至关重要的碳元素是如何形成并在宇宙中广泛传播的？天文学家一直试图解答这一问题。研究团队利用韦伯太空望远镜对距地球约 5,000 光年的 Wolf-Rayet 系统 WR140 进行了详细观测，揭示了其生成富碳尘埃的过程。Wolf-Rayet 星是大质量恒星演化至末期的一种特殊天体，而 WR140 由两颗 Wolf-Rayet 星组成。每隔八年这对恒星在各自细长的轨道上相互掠过时，其恒星外围大气碰撞，压缩物质并形成富碳尘埃壳层。在每次相遇期间，它们会生成一层新的碳尘埃壳，这些壳层随后向外膨胀扩散，最终可能成为银河系中其他新恒星的组成部分。韦伯的中红外线观测显示，WR140 已形成至少 17 层定期向外膨胀的碳尘埃壳。数据显示，这些尘埃壳以稳定的速度向外扩展，每层以每秒超过 2,600公 里的速度远离恒星，接近光速的 1%。观测结果进一步证实，这对恒星每隔八年如时钟般稳定地生成新的尘埃壳层。目前已检测到存在超过 130 年的尘埃壳，而更古老的尘埃壳因逐渐消散而变得过于黯淡，无法检测。研究人员推测，这对恒星最终可能在数十万年的时间内生成数万层尘埃壳。作为超大质量恒星，它们命运可能是超新星爆发，也可能塌缩成黑洞。

一个国际天文学家团队利用韦伯太空望远镜发现了一个新的宏观螺旋星系“烛龙”，它可能是至今发现的最遥远的螺旋星系。论文预印本发表在 arXiv 上。宏观螺旋星系(Grand-design spiral galaxies)是螺旋星系的一种，有着突出和定义明确的螺旋臂。瑞士日内瓦大学 Mengyuan Xiao 领导的天文学家团队从韦伯全景巡天（JWST PANORAMIC）调查数据中发现了一个红移为 5.2 的宏观螺旋星系，以中国古代神话中红色太阳巨龙神的名字命名为烛龙。它的质量与银河系相当，其螺旋臂延伸长达 62,000 光年，中心核呈红色，处于静止状态。

天文学家发现了迄今最遥远的蝎虎 BL型类星体（blazar），位于红移约 7.0 的宇宙时期，相当于宇宙年龄不到 8 亿年。蝎虎BL型类星体是一类活跃星系核，其特征是中心的超大质量黑洞驱动高速相对论性喷流，且喷流方向几乎直接对准地球。此次发现的天体 VLASS J041009.05−013919.88（J0410−0139）其核心包含一颗质量约为太阳 7 亿倍的超大质量黑洞。其电波辐射的变化、致密结构与 X 射线特征证实，它是一颗喷流几乎直接对准地球的蝎虎BL型类星体。J0410−0139 的发现暗示，在早期宇宙中可能存在更多类似的喷流源。这些喷流可能促进黑洞快速增长，并显著影响其宿主星系的演化。

天文学家利用 eRosita X 射线望远镜，发现了某种绵延穿越本地泡的星际间高速公路。本地泡或本地热泡（Local Hot Bubble）是数千万年前超新星爆发的产物，横跨约 300 光年，太阳系目前正在穿越本地泡所在的区域。超新星事件释放的能量加热了周围的气体，创造了一个充满炙热等离子体的低密度高温区域。科学家早就知道它的存在，但 eRosita X 射线望远镜的观测提供了前所未有的清晰度。天文学家从中观测到了某种类似隧道的星际通道。其中一条延伸至半人马座，另一条延伸至大犬星座（Canis Major）。这些星际高速公路可能是一个更大的宇宙网络的一部分，表明太空远比以前认为的更紧密联系。

根据发表在《科学》期刊上的一项研究，类太阳恒星可能频繁爆发超级耀斑（Superflare）事件。超级耀斑是一种非常强烈的爆发事件，能在短时间内释放出相当于数百万颗核弹的能量。研究团队使用 NASA 太空望远镜观察 56,450 颗类太阳相恒星，这些恒星的表面温度介于 5,000K 到 6,500K 之间，光度和特性接近太阳。为了保证结果的准确性，研究团队排除了旋转速度过快的年轻恒星和双星系统。根据累积 4 年的观测资料，团队发现 2,527颗 恒星共发生了 2,889 次超级耀斑。统计结果显示，类太阳恒星平均每百年可能发生一次这样的能量大爆发。历史上，太阳曾经发生过最强的一次耀斑事件是 1859 年的卡灵顿事件，当时造成北美地区的电报系统与电网失灵，在靠近赤道的低纬度地区也能看见极光。该耀斑事件释放的能量仅为超级耀斑的百分之一。

早期恒星系统缺乏形成行星的重元素，当前的理论模型预测，由于重元素很少，恒星周围的圆盘寿命很短，以至于行星无法变大，但哈勃太空望远镜已经发现了早期恒星系统的古老行星，理论模型未必正确，其实圆盘可以存在更长时间。在最新的韦伯望远镜的帮助下，科学家研究了小麦哲伦星系的一个恒星形成区 NGC 346，该区域缺乏重元素，因此是一个研究早期遥远宇宙中具有类似条件恒星环境的就近选择。结果显示，恒星仍然被圆盘包围，仍在吞噬物质的过程中。这表示与银河系附近的恒星形成区域相比，行星在这些恒星周围有更多的时间形成和生长。这项发现反驳了先前的理论预测，即当气体中的重元素很少时，恒星会很快吹走圆盘。一种可能的解释是，当重元素很少时，类太阳恒星必定是由较大的气体云形成的。更大的气体云会产生更大的圆盘，当圆盘中的质量较大时，将圆盘吹走便需要更长的时间。

在距离地球 2.9 亿光年的宇宙一角，正在上演一场壮观的天文事件，四个星系正在进行紧密的交互作用，充满了过去碰撞留下的碎片，交互作用所产生的能量之大，甚至让星系间被 X 射线冲击波点亮。这个星系群被称为史蒂芬五重星系（Stephan's Quintet），第五个星系 NGC 7320 距离另外四个很遥远，只是在地球上观察时处于同一视线方向。另外四个星系则靠得足够近，形成了引力上的纠缠，展开了一场长达数十亿年的复杂舞蹈。这场舞蹈产生了一片气体云—可能是从星系中剥离出来的，悬浮于星系际空间，并因其交互作用受到了震撼与加热，最新的观测显示，其中一个星系 NGC 7318b 以每小时 320 万公里的速度如同破坏球般穿过整个星系群，引发了剧烈的变动。惊人的速度形成了一个强大的波前，就像喷射机产生的音爆一样，形成了一个规模比银河系还大的冲击波。

Kepler-51 位于天鹅座，距地球约 2,615 光年，年龄约 5 亿年。此前它已知有 3 颗类似土星大小，但质量数倍于地球，密度如同棉花糖般超蓬松的系外行星，分别是 Kepler-51b、c 和 d，其公转周期分别为 45 天、85 天和 130 天，呈现 1:2:3 的比例，拥有氢/氦的大气层。天文学家利用了包括韦伯、Apache Point 天文台望远镜和宾州州立大学 Davey 实验室望远镜等不同设施，收集横跨 14 年间的大量数据集，发现了第 4 颗行星 Kepler-51e 的证据。目前尚不清楚它是否也是一颗超蓬松行星。Kepler-51e 的轨道稍大于金星，正好位于这颗恒星的宜居带内。

1936 年天文学家在猎户座发现一颗年轻恒星的亮度在数月内急剧增加至原本的百倍，最亮时达到太阳的 100 倍。与恒星爆炸不同，其亮度在峰值后仅以缓慢速度减弱。此现象起初被认为是个案，但后续研究显示，这类高度不稳定的年轻恒星实际上属于一个独特的爆发性恒星族群，并被命名为「猎户FU型星（FU Orionis）」 。为了深入理解其爆发机制，天文学家利用哈勃望远镜的紫外线观测能力，研究其恒星表面与吸积盘之间的交互作用，并揭示了一些令人震惊的新细节。观测显示，吸积盘长期以来向恒星输送物质，其中紧贴恒星的内盘部分极为炙热，其紫外线亮度远超预期，对传统理论提出了挑战。根据传统理论，新生恒星透过吸积盘及周围星云逐步累积物质，并由恒星磁场产生的压力阻止吸积盘直接接触恒星。然而猎户FU型星的吸积盘因其相对于中心恒星的巨大质量，容易产生不稳定性，导致吸积速率剧烈波动。当吸积速率突然增加时，这种不稳定性会破坏恒星磁场与吸积盘内缘的平衡，使得吸积盘物质得以进一步接近甚至直接撞击恒星表面。这种剧烈的物质输送过程，使猎户FU型星在爆发期间的亮度远超典型的恒星形成阶段。此外吸积盘内物质接近恒星时的运行速度远高于恒星自转速度，形成了一个高能量的撞击区。这些物质在撞击区快速减速并剧烈升温。观测显示，这些撞击区的温度高达 16,000K，接近太阳表面温度的三倍，几乎是传统模型预测值的两倍。

伦敦帝国理工学院研究人员发现，日本探测器隼鸟 2 号从小行星龙宫上采集并送回地球的样本会迅速被地球微生物占领，即使采取了严格的污染控制措施。小行星样本是储存在密封室中送回地球的，在 10,000 级洁净室的氮气环境下打开以防止污染。研究人员观察了样本表面丝状微生物丰度，微生物来自地球而不是小行星，其结构与已知的地球微生物相似。为防止微生物污染，研究人员建议未来的太空样本送回任务加强污染控制。地球是一个充满微生物生命的行星。

天文学家使用凌日法发现了一颗年龄仅 300 万岁的行星—TIDYE-1b（又名 IRAS 04125+2902 b）。相较之下地球已有 45 亿岁。如此年轻的行星为科学家提供了研究早期行星的形成环境，并重新检视现有的行星诞生模型。在此之前，天文学家已藉由凌日法发现了十多颗年龄在 1000 万至 4000 万年间的年轻行星，但 TIDYE-1b 的发现则刷新了这一项纪录。TIDYE-1b 的轨道非常接近其母恒星，每 9 天就完成一次公转。研究人员认为，这颗行星是尚未成熟的「超级地球」或「次海王星」的早期版本，这类行星在太阳系中并不存在，但在银河系中却十分常见，TIDYE-1b 的密度低于地球，但直径是地球的 11 倍。这一发现显示行星的形成可能比此前认为的更早，并不是因为它们不存在，而是因为它们通常隐藏在原行星盘中，难以观测。

天文学家首次详细拍摄到了另一星系中的一颗恒星，该恒星距离地球超过 16 万光年。这颗巨大的垂死恒星可能显示出即将爆炸的迹象，这是人们从未详细观察到的过程。研究成果发表于《天文学与天体物理学》。人们已知的最大红超巨星之一是 WOH G64，它的体积是太阳的 1540 至 2575 倍，位于银河系的卫星星系——大麦哲伦星云中。自 1970 年代被发现以来，这颗恒星一直是天文学家的目标，但它的距离使其难以被仔细研究。现在科学家使用甚大望远镜干涉仪拍摄到了WOH G64的特写照片。甚大望远镜干涉仪由 4 台独立的望远镜连接而成，其功能相当于一台直径 200 米的望远镜。这张使用红外光拍摄的照片显示了一个明亮的气体和尘埃球，温度超过 1000℃，这是恒星喷出的，现在像一个致密的茧一样包围着它。

韦伯望远镜验证了哈勃常数的测量结果。哈勃常数是宇宙学中的基本参数，定义了宇宙的膨胀速率。它以遥远星系远离我们的速度来定义地球与遥远星系之间的关系。研究团队使用韦伯望远镜来探讨之前使用造父变星和Ia型超新星距离尺度的结果，这种方法用于建立宇宙中各种天体之间的距离，因为造父变星和 Ia 型超新星的实际亮度是非常精确的“标准烛光”，透过测量它们在地球上的视亮度，再将其与实际亮度进行比较，就可以计算出它们的距离。研究团队的结论是，当结合所有韦伯的量测结果，包括对超新星数据的低样本进行校正后，哈勃常数的值为 72.6 ± 2.0 km/s/Mpc，这与哈勃太空望远镜综合数据测定的 72.8 km/s/Mpc 的结果相似。