宇宙中存在著數以萬億計的星系，而它們在宇宙中的分布並不是均勻的。它們在一些區域形成高密度的星系群，而在另一些區域則發散分布。我們都知道宇宙誕生於宇宙大爆炸，那麼宇宙的結構究竟是怎樣從誕生時刻演化為現在的模樣的呢？
來自智利的卡耐基拉斯帕納斯天文臺的科學家利用臺上的望遠鏡進行了一項長達十年、觀測了成百上千個星系的研究 ，並為如何解答宇宙結構形成和演化這一基礎問題提供了新的方案。這是一項直接的、基於觀測的對於其中一個宇宙柱狀圖的測試。這個項目的名稱為卡耐基-斯皮策-IMACS紅外研究。
它起初被設計時是為了研究過去90億年星系演化與其環境之間的關係。因為這段時間是我們宇宙目前星繫結構形成的關鍵時期。
宇宙大爆炸剛剛發生不久時，宇宙處在一個炎熱、黑暗、充斥著大量的極其高能的粒子，稱為熱寂時期 。當這些物質由大爆炸的初始點擴散時，宇宙開始降溫，這些粒子合併為中性的氫氣。在一些區域分子的密度較大，經過演化這些區域內的氣體之間的引力足以克服宇宙向外的膨脹開始向內坍縮，形成宇宙中的第一個團塊。大約在宇宙大爆炸幾億年後，宇宙中的第一個星系就在這些團塊中誕生。
宇宙中一些區域可以利用密度差異形成大的和小的結構，而在另一些區域則不能。這種現象的成因已經是一個長期困擾著科學家的問題。直到現在，天文學家一直都無法為過去130億年這些宇宙中的結構的演化構造很好的模型以研究它們的演化過程。因為這些結構實在太多太複雜了，要模擬它們我們面臨兩難的境地。
我們中學都學過萬有引力公式，當時的習題往往是要求計算兩個天體之間的萬有引力，計算三個天體及以上的都已經是創新題級別的了。兩個天體之間的萬有引力往往寫一條牛頓萬有引力公式，三個天體要寫三條，實際上n個天體就要有n個公式。而三個天體以上往往是設計成一些特殊情形，讀過《三體》都知道三個及以上的物體以萬有引力相聯繫時，我們將得不到確切的解，也就是說我們做不到算出一個可以預測它們隨時間進程的運動方程，而是必須每過一個時間間隔就要重新算一次每個天體間的相對距離進而算出受力，然後再算出下一個時間間隔的運動。光是三個天體演算幾個時間間隔都已經超出人類的耐力了。假如是十個、一百個、一千個演算數萬年的演化過程，就算用世界最快的電腦去運算可能上千萬年都算不完。更何況宇宙中的結構數是數以百萬計，時間尺度是百億。
為了讓演算能夠限制在可以接受的時間範圍內，天文學家往往採取近似，近似的精度越高，演算的時間越長，想要較短的時間的運算則要放棄精度。我們永遠做不到兩全其美。
而這項研究使用的演算方法是計算大量遙遠星系中的恆星的質量以及它們對引力的貢獻，構成一個叫做個體原型結構的模型，而這個模型的計算量是可以接受的，只要將這樣的結構對整個太空取一個平均值，就可以進行一個較高精度的計算。
模型的結構顯示密度高的區域壯大得更快，而密度低的區域壯大更慢。沿著這個模型，輸入我們當前宇宙結構分布，科學家可以反推回宇宙最初的分布狀態，以及密度變化的速率。
這項研究提供了一個簡單而高精度的，能夠解答密度漲落是如何造就我們現在的宇宙的圖像。且利用模擬反推，我們進一步了解了宇宙早期的情形。
當然，研究沒有窮盡，或許未來還會有更加精確的模型，宇宙的圖景將越來越清晰。
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