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。

实验显示，微重力环境可能对精子健康构成不小的挑战。研究团队从 15 位男性身上收集了精子样本，将每个样本一分为二：一半留在地球，另一半则送上进行抛物线飞行的飞机，模拟微重力环境进行实验。结果发现，处于微重力条件下的精子样本，其运动能力（活力）与存活率显著下降，虽然微重力环境不会直接杀死精子，但精子的健康状况明显受到影响。精子的曲线速度（VCL，又称轨迹速度，是精子头部沿实际行走曲线的运动速度）受到的影响尤为显著，这代表在太空中，成功受精的机率可能大幅下降。此外，精子的活力与存活率的下降可能会随着微重力暴露时间的延长而加剧。不过，并非所有的影响都是负面的，微重力环境对于精子的 DNA 完整性、形态、氧化压力以及计划性细胞凋亡没有明显影响，这些结果为未来探索太空中的辅助生殖技术提供了一定的希望。

韦伯望远镜在猎户座星云中发现了 540 个自由漂浮的木星质量天体。这一发现超乎预期，尤其其中有 42 个天体组成双星系统，且这些双星的质量介于 0.7 至 13 个木星质量之间，被称为“木星质量双星”。木星质量双星的形成一直是天体物理学中的一大谜题。天文学家根据韦伯太空望远镜观测到的木星质量双星数据，提出了“辐射侵蚀”理论来解释其形成机制。这些双星起初源自中小质量的双星系统，但其增长受到附近大质量OB型恒星辐射的抑制。这些OB型恒星释放出强烈的辐射，将形成中的双星大气层剥离，使其质量不断减少，最终形成木星质量双星，这一过程被称为辐射侵蚀作用。

超新星爆发是宇宙中最极端的天文现象之一，大质量恒星在死亡时释放大量能量并塌缩成中子星或黑洞，爆发的能量能使其光度短暂的超过整个星系。但你听过失败超新星吗？今年发表的两篇论文分别研究了两个失败超新星候选天体。第一篇论文研究对象是焰火星系（NGC 6946）中的 N6946-BH1。N6946-BH1 原本是红超巨星（RSG），在 2009 年时观察到可见光与红外线波段显著增强，但不足以达到典型超新星的光度，并在后续经历了长达数千天的光度衰减。第二篇论文研究对象为仙女座星系的 M31-2014-DS1，这是一颗耗尽氢的超巨星。M31-2014-DS1 只有在中红外线波段观察到光度增强，没有可见光爆发记录。这种红外线增强持续了约 1,000 天，并在后续数千天观察到明显的光度下降。两个超新星的光度变化与典型超新星有显著不同。

利用韦伯太空望远镜和钱德勒 X 射线天文台的数据，天文学家发现一个位于宇宙大爆炸后仅 15 亿年形成的星系中心的超大质量黑洞，正以惊人的速度吞噬物质，速率超过理论上限的 40 倍。该黑洞编号为 LID-568，是从钱德勒 X 射线天文台深空场星系样本中脱颖而出的，它因强烈的 X 射线辐射而显得特别明亮。但与其他样本相同，它在可见光和近红外波段几乎不可见。只有韦伯的超高红外灵敏度才能检测到这些微弱的辐射，否则此黑洞的存在无法被确认。韦伯太空望远镜使得团队得以全面观测目标及其周边区域，并意外发现了环绕该黑洞的强大气体外流。根据这些气体外流的速度和范围，推断 LID-568 的大部分质量增长可能来自一次快速吸积事件。令人震惊的是，该黑洞正以超过 40 倍的爱丁顿极限速率吞噬物质。爱丁顿极限描述了黑洞的最大亮度及吸收物质的最高速率，使黑洞的引力与辐射压力达到平衡。当吸积速率达到一定程度时，辐射压会阻止物质进一步下落。

日本京都大学和住友林业公司制造的世界首颗木制卫星 LignoSat 搭乘 SpaceX 的火箭发射升空，将送往国际空间站，然后释放到轨道上，展开为期半年的太空环境测试。LignoSat 使用了木兰木(magnolia wood)，重量仅为 900 克，其搭载的传感器将监测木材在太空极端环境下的反应。如果 LignoSat 在轨道上表现良好，那么将为更多木制卫星打开大门。现有的人造卫星通常用铝制材料，进入大气层时会燃烧产生氧化铝，能留在大气层中几十年，会影响臭氧层。木制卫星进入大气层燃烧后产生可降解灰烬。

天文学家普遍认为，外星生命应该在行星上出现，毕竟地球是唯一已知有生命的星球。地球拥有稳定的重力和大气层维持适合液态水的温度，并富含碳和氧等基本元素，还有充足的阳光提供能量。因此寻找外星生命时，科学家通常将焦点放在行星上。有研究团队提出在无需行星环境的情况下，仍有可能构建支持生命生存的环境。如水熊虫已证明能在太空真空中存活。研究团队藉由计算机模拟，建构出一种能在太空中自由漂浮且自我生存的生物群落。该群落的直径约为 100 米，由薄而坚硬的透明壳包覆，能稳定维持内部液态水的压力和温度，并产生温室效应。虽然这类生命是否存在仍未知，但此项研究，对于人类未来建造太空殖民地提供了重要的参考资讯。