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追寻时间的伊始

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哈勃深空是一张由哈勃空间望远镜所拍摄的小区域天空图像。拍摄位置在大熊座,所覆盖范围之宽度只有2.6弧分,面积为全天面积的2400万分之一,约等于100米外一颗网球的大小。图像由哈勃空间望远镜上的第二代广域和行星相机进行342次曝光叠加和拼合而成,拍摄时间为1995年12月18日至28日共连续十天。



哈勃深空的覆盖范围窄小,只包含了前景的几个银河系恒星。因此,可见的3,000多个星体几乎全部都是遥远的星系,其中更包含了目前所知最早、最遥远的星系。图像揭示了如此多个非常年轻的星系,在对早期宇宙的研究中具有里程碑式的意义。

哈勃超深空场

2004年,哈勃望远镜拍摄了一张长达百万秒的曝光照片,其中包含了1万个星系。这张名为“哈勃超深空场”的新图像观测到了第一批从“黑暗时代”(即宇宙大爆炸之后的时期)中出现的星系。



超深空场图像中包含几个奇特的星系,例如一个形状像牙签,另一个形状像手镯链环。这类星系形成于银河系等结构化星系形成之前的更为混乱的时期。超深场数据还让天文学家了解到,星系中心的黑洞可能会随着时间的推移而增长,大型星系会随着其他星系的合并和碰撞而逐渐形成,而且一些最早的星系比我们现在的银河系要小得多。

哈勃极深场



2012年,哈勃望远镜将这项技术推向了极致。天文学家们将过去十年间拍摄的原始超深空场中心区域的照片合成在一起。即使视野范围缩小,极限深空场仍然展现了5500个星系。这张图片中可见的最暗星系只有人眼可见星系的一百亿分之一,而且图中显示的大多数星系都是年轻、较小的时候形成的,它们经常相互碰撞和合并。



星系团阿贝尔370包含数百个星系,它们因相互引力的作用而聚集在一起。它位于鲸鱼座,距离地球约40亿光年。图中那些细长的白色轨迹,看起来像弯曲的或S形的条纹,是由距离地球平均仅约1.6亿英里的小行星造成的。这些轨迹出现在哈勃望远镜拍摄的多张曝光照片中,并被合成到一张图像中。在该区域共观测到22颗小行星,其中5颗是独一无二的。这些小行星非常暗淡,此前从未被识别出来。阿贝尔370是天文学家最早观测到引力透镜效应的星系团之一,也是“前沿场”项目的一部分。

哈勃望远镜的数据被汇编成“遗产场”,它结合了近7500张哈勃望远镜拍摄的照片。它代表了16年的观测、26.5万个星系和133亿年的时间跨度,使其成为哈勃望远镜记录的最大星系集合。

如今,探索早期宇宙的重任将落在詹姆斯·韦伯太空望远镜的肩上。韦伯望远镜拥有强大的红外观测能力,其观测目标比哈勃望远镜更为遥远,它已经为我们带来了激动人心的观测结果和新的发现。但我们对宇宙的认知不断加深,始于哈勃望远镜,以及一支勇于探索看似虚无的宇宙的团队。



韦伯深空
  • 哈勃深空场中的“深”指的是这台望远镜观测遥远而暗淡天体的能力。观测遥远的太空天体就像是回溯过去。光速极快,但穿越浩瀚的宇宙仍然需要时间。即使是来自太阳的光也需要8分20秒才能到达地球,所以当我们观测太阳时,看到的其实是它八分钟多以前的样子。天体距离越远,在哈勃的观测下看起来就越年轻。深空场就像一个太空核心样本,图像中越深的星系,其发育阶段就越早。1998 年,哈勃望远镜的近红外相机和多目标光谱仪拍摄的后续红外图像发现了据信距离地球超过 120 亿光年的星系,甚至比哈勃深空场中看到的星系还要远。

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