哈勃深空是一張由哈勃空間望遠鏡所拍攝的小區域天空圖像。拍攝位置在大熊座,所覆蓋范圍之寬度只有2.6弧分,面積為全天面積的2400萬分之一,約等于100米外一顆網球的大小。圖像由哈勃空間望遠鏡上的第二代廣域和行星相機進行342次曝光疊加和拼合而成,拍攝時間為1995年12月18日至28日共連續十天。
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哈勃深空的覆蓋范圍窄小,只包含了前景的幾個銀河系恒星。因此,可見的3,000多個星體幾乎全部都是遙遠的星系,其中更包含了目前所知最早、最遙遠的星系。圖像揭示了如此多個非常年輕的星系,在對早期宇宙的研究中具有里程碑式的意義。
哈勃超深空場
2004年,哈勃望遠鏡拍攝了一張長達百萬秒的曝光照片,其中包含了1萬個星系。這張名為“哈勃超深空場”的新圖像觀測到了第一批從“黑暗時代”(即宇宙大爆炸之后的時期)中出現的星系。
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超深空場圖像中包含幾個奇特的星系,例如一個形狀像牙簽,另一個形狀像手鐲鏈環。這類星系形成于銀河系等結構化星系形成之前的更為混亂的時期。超深場數據還讓天文學家了解到,星系中心的黑洞可能會隨著時間的推移而增長,大型星系會隨著其他星系的合并和碰撞而逐漸形成,而且一些最早的星系比我們現在的銀河系要小得多。
哈勃極深場
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2012年,哈勃望遠鏡將這項技術推向了極致。天文學家們將過去十年間拍攝的原始超深空場中心區域的照片合成在一起。即使視野范圍縮小,極限深空場仍然展現了5500個星系。這張圖片中可見的最暗星系只有人眼可見星系的一百億分之一,而且圖中顯示的大多數星系都是年輕、較小的時候形成的,它們經常相互碰撞和合并。
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星系團阿貝爾370包含數百個星系,它們因相互引力的作用而聚集在一起。它位于鯨魚座,距離地球約40億光年。圖中那些細長的白色軌跡,看起來像彎曲的或S形的條紋,是由距離地球平均僅約1.6億英里的小行星造成的。這些軌跡出現在哈勃望遠鏡拍攝的多張曝光照片中,并被合成到一張圖像中。在該區域共觀測到22顆小行星,其中5顆是獨一無二的。這些小行星非常暗淡,此前從未被識別出來。阿貝爾370是天文學家最早觀測到引力透鏡效應的星系團之一,也是“前沿場”項目的一部分。
哈勃望遠鏡的數據被匯編成“遺產場”,它結合了近7500張哈勃望遠鏡拍攝的照片。它代表了16年的觀測、26.5萬個星系和133億年的時間跨度,使其成為哈勃望遠鏡記錄的最大星系集合。
如今,探索早期宇宙的重任將落在詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的肩上。韋伯望遠鏡擁有強大的紅外觀測能力,其觀測目標比哈勃望遠鏡更為遙遠,它已經為我們帶來了激動人心的觀測結果和新的發現。但我們對宇宙的認知不斷加深,始于哈勃望遠鏡,以及一支勇于探索看似虛無的宇宙的團隊。
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韋伯深空
- 哈勃深空場中的“深”指的是這臺望遠鏡觀測遙遠而暗淡天體的能力。觀測遙遠的太空天體就像是回溯過去。光速極快,但穿越浩瀚的宇宙仍然需要時間。即使是來自太陽的光也需要8分20秒才能到達地球,所以當我們觀測太陽時,看到的其實是它八分鐘多以前的樣子。天體距離越遠,在哈勃的觀測下看起來就越年輕。深空場就像一個太空核心樣本,圖像中越深的星系,其發育階段就越早。1998 年,哈勃望遠鏡的近紅外相機和多目標光譜儀拍攝的后續紅外圖像發現了據信距離地球超過 120 億光年的星系,甚至比哈勃深空場中看到的星系還要遠。
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