回顾：宇宙到这里终止？科学家从哈勃望远镜拍摄的照片中，发现了啥？

哈勃望远镜拍摄的照片又让科学家有了新的发现！这次哈勃望远镜似乎发现了宇宙的边界？

其实宇宙的边界并没有那么容易被探索到，科学家们从哈勃望远镜中发现的是一个来自134亿光年外的星系——GN-z11星系。

GN-z11星系

在这个星系里有什么？宇宙的边界到底在哪里？哈勃望远镜还发现了什么？今天我们就来了解一下科学家们发现的这个星系，并从宇宙膨胀的角度解答这是不是宇宙的边界，并总结出哈勃望远镜的几大重要发现。

GN-z11星系

根据宇宙大爆炸原理，科学家们计算出宇宙大约形成于138亿年前，而科学家在2016年用哈勃望远镜发现的GN-z11星系竟然距离地球134亿光年，也就是说，这个星系形成于宇宙大爆炸的4亿年之后。可以说，这个星系是目前科学家发现的最古老的星系，因此GN-z11星系也被称为婴儿星系。

宇宙大爆炸

而目前科学家们用哈勃望远镜拍摄到的画面也仅是它在134亿年前的样子，所以观测到的GN-z11星系要比银河系还小二十五倍，其质量只有银河系质量的1%，也就是太阳质量的十亿倍。

不过这个星系的成长十分快，其恒星形成的速率会达到我们星系的20倍，这也是为什么它发出的亮度能够被哈勃望远镜观测到的原因。

哈勃望远镜

所以这个星系或许还在成长中，不过我们并不知道它现在到底会形成什么样子，毕竟已经过去134亿光年。不过这个星系还有一个特别之处，让科学家们十分惊讶。一般来说，一些比较年轻的星系都会显得十分混乱，在其中会出现高速率的恒星形成、漩涡状的气体和尘埃，和现在的星系相比并不成熟。

虽然目前科学家们也发现了一些较为成熟的年轻星系，这些星系的结构就像我们现在的星系一样，相当于它们在原本的幼儿时期突然成年了一样。这些星系中会存在一些尘埃、螺旋形盘形状和重元素含量。

年轻星系

不过科学家们却在GN-z11比他们想象中的还要成熟很多。因为在这个星系中，尘埃和重元素含量异常多。它的尘埃含量达到20%，由于这个星系形成的时间太早，在这个时期几乎很难形成恒星。

但是这些尘埃和重元素却被科学家们认为是恒星即将死亡时才会形成的物质，因此这一发现，让科学家们对星系的形成又有了新的认识，并有了新的研究方向。

GN-z11星系是宇宙的边缘吗？

前面也提到了这个星系形成于宇宙大爆炸的四亿年之后，也就是说，在宇宙形成的早期它就已经出现了，那么宇宙是否到这就已经终止了呢？其实科学家并不能给出准确的答案，但是根据宇宙红移的现象，我们知道自宇宙诞生那天起，就一直在以超光速的速度膨胀。

宇宙爆炸没有停止过

而其中的星系也在不断地膨胀和生长，很多科学家们观测到的星体可能都只有一面之缘。

不过根据科学家对这个星系进行实测距离后发现，这个星系现在离我们有320亿光年，宇宙的膨胀速度使其与我们的距离几乎翻了一倍。而且根据科学家计算，目前我们可观测宇宙的直径达到930亿光年，也就是说，即便是在我们目前可以观测到的宇宙范围内，这个星系也并不位于边缘地带，因此不能说宇宙到这里就终止了。

宇宙究竟有多大

那么宇宙的边缘究竟在哪里呢？可观测宇宙到底是什么意思？还有多少我们无法观测的宇宙？

可观测宇宙

实际上，科学家们一直在研究宇宙的边缘，看似乎以宇宙的膨胀速度，研究发现的速度怎么也跟不上。很多时候科学家们发现了一个距离十分遥远而庞大的星系，结果发现，这可能也只是宇宙中很小的一部分。

对我们很庞大对宇宙很渺小

或许对于我们来说，保持对宇宙的观测就可以了，随着我们的科学技术发展，目前我们可观测到的宇宙直径已经达到930亿光年。可观测宇宙也被称为哈勃体积，如果要给“可观测”定义，应该是指光速的物理极限。

也就是说在宇宙膨胀的过程中，一些星系会产生电磁辐射，这些电磁辐射能够以光速或低于光速的速度到达地球，就被视为是可观测的范围。如今利用宇宙微波背景辐射来计算得出，现在我们可观测的宇宙直径已经达到930亿光年。

可计算的哈勃体积

而在可观测的宇宙之外，还有我们难以想象的宇宙空间。这是因为在宇宙爆炸时，以超越光速的速度膨胀，以至于它远远地逃出了我们的可观测范围，无法被我们的探测器观测到。而且随着宇宙的膨胀，我们可观测的宇宙还会继续扩大。

那么目前我们在可观测宇宙中都发现了什么呢？宇宙中都有哪些结构？最大的宇宙结构是什么呢？

宇宙结构

如果按照现在可知的宇宙结构，以地球最为起始结构，我们大概可以从小到大这样排序：地球-地月系-太阳系-银河系-本星系群-超星系团-可观测宇宙。在很多巨型的超星系团中，我们经常看到纤维状结构。

纤维状结构

超星系团中同样可以继续分：室女座超星系团-拉尼亚凯亚超星系团-双鱼-鲸鱼座超星系团复合体-武仙-北冕座长城。

目前可观测的超星系团大约有1000万个，那些更为巨大的超星系团中就包含着十分庞大的超星系团，其范围十分广泛。那么这些巨大的宇宙结构中，是什么样子的呢？以目前最大的武仙-北冕座长城来说，这个超星系团是宇宙巨大纤维状结构中的一部分，其直径达到100亿光年。如果将它的结构以三维动画展示出来，那么就会发现在一大片纤维状结构中，存在着很多超星系团。

武仙-北冕座长城

和武仙-北冕座长城有着同样纤维状结构的还有星系纤维状结构，比如英仙-飞马座纤维状结构。星系长城，比如此前观测到的宇宙第二大结构——史隆长城。超大类星体群，比如克劳斯-坎普萨诺超大类星体群。以及超星系团复合体，双鱼-鲸鱼座超星系团复合体。

这些存在于宇宙中的大尺度结构，还有很多等待科学家们进一步的观测。由于这些巨大的宇宙结构实在太过复杂，就像武仙-北冕座长城，从2003年观测起，到现在科学家们还在努力地研究它，尤其是在它范围内产生的伽马射线暴。

伽马射线暴

哈勃望远镜还发现了什么？

虽然科学家们现在探索宇宙的速度实在跟不上它膨胀的速度，但是他们通过现有的科学技术，不断地在研究能够观测更远和更多的望远镜。

像现在我们看到的十分美丽的宇宙，都来自哈勃望远镜的观测。自1990年发射到太空，距今已经兢兢业业地工作了31年多的时间。在哈勃望远镜观测的过程中，除了发现最古老的星系之外，还为科学家们的宇宙研究做出了很多贡献。

宇宙英雄——哈勃望远镜

在这个过程中，哈勃望远镜第一次发现了掩食行星，也就是在围绕主星运行时会遮盖主星的光茫。在1997年，还完整地记录了彗星撞击木星的事件。

彗星撞击木星

它还观测到了恒星的死亡、星系的成长、宇宙的分娩、星系中的超大质量黑洞、伽玛射线暴、还处于演化过程中的宇宙边疆。并且还帮助科学家们测算出了宇宙的年龄，证明了宇宙正在加速膨胀的现象。

哈勃望远镜作为30多年前的光学望远镜，给科学家们提供了十分广阔的宇宙空间。如今在现代科学的研究下，有着更强观测能力的韦伯望远镜已经在2021年发射升空。

韦伯望远镜

韦伯望远镜可以用红外线观测宇宙，最远可以达到136亿光年。在这样强大的望远镜观测下，一定会为科学家们的宇宙研究做出更大的贡献。