北京時(shí)間9月28日消息，據(jù)美國(guó)宇航局官方網(wǎng)站報(bào)道，正如攝影師們想盡辦法拍攝最好的照片一樣，天文學(xué)家們最近也拍攝了一張“攝影作品”，不過他們拍攝的這張照片是人類有史以來對(duì)宇宙最深邃的洞察。
這張照片名為“極超深場(chǎng)”(XDF)，它是利用美國(guó)宇航局哈勃空間望遠(yuǎn)鏡10年來的數(shù)據(jù)綜合而成，在此前獲取的哈勃超深場(chǎng)天區(qū)照片基礎(chǔ)上獲取的進(jìn)一步深空影像。這張圖像覆蓋的天空區(qū)域僅僅相當(dāng)于一個(gè)滿月張角的很小一部分。
哈勃超深場(chǎng)圖像拍攝對(duì)準(zhǔn)的天區(qū)位于天爐座，使用了哈勃空間望遠(yuǎn)鏡在2003和2004年獲取的數(shù)據(jù)。通過數(shù)小時(shí)的長(zhǎng)時(shí)間曝光，哈勃可以看到數(shù)以千計(jì)的遙遠(yuǎn)星系，有些相對(duì)近一些，有些則非常遙遠(yuǎn)，這也讓這張圖像成為有史以來人類拍攝的最遙遠(yuǎn)星空?qǐng)鼍啊?/p>
而此次制成的哈勃極超深場(chǎng)圖像則更加令人震撼，即便只有如此小的視野，其間仍然包含了多達(dá)5500個(gè)星系天體目標(biāo)，其中最暗弱星系的亮度僅有人類肉眼可見最暗弱天體亮度的億分之一。
在這張圖像中我們可以辨認(rèn)出一些擁有旋臂，和我們銀河系和近鄰的仙女座大星系非常相似的旋渦星系，還有一些大型的，顯出暗淡紅色的星系，其中正有大量的新生恒星不斷誕生。這些紅色的星系是劇烈的星系間撞擊作用的產(chǎn)物。而在更遙遠(yuǎn)的背景之上，散落各處的遙遠(yuǎn)星系就像是形成今天我們所見星系的原始種子一般。星系的歷史——從宇宙中第一批星系出現(xiàn)，直到今天我們所見的巨大星系，比如我們的銀河系，這一切都被濃縮進(jìn)了同一張渺小而宏大的圖像之中。
哈勃望遠(yuǎn)鏡在過去10年間不斷重復(fù)地對(duì)南部天空的一處區(qū)域進(jìn)行曝光觀察，前后總耗時(shí)大約50天，總曝光時(shí)間約合200萬秒。哈勃空間望遠(yuǎn)鏡上搭載的兩臺(tái)相機(jī)：先進(jìn)巡天相機(jī)(ACS)以及將哈勃的視野延伸至近紅外波段的廣角相機(jī)3號(hào)一起，一共拍攝了超過2000張圖像。
加州大學(xué)圣克魯茲分校的伽斯·伊利沃斯(Garth Illingworth)是2009年哈勃超深場(chǎng)項(xiàng)目的首席科學(xué)家，他說：“哈勃極超深場(chǎng)是我們有史以來獲取的最深邃影像，揭示了迄今最遙遠(yuǎn)最暗弱的星系天體。哈勃極超深場(chǎng)圖像讓我們得以比以往回溯至更久遠(yuǎn)的過去進(jìn)行探查。”
目前認(rèn)為宇宙的年齡約為137億年，而此次哈勃極超深場(chǎng)拍攝的很多星系存在于132億年前。這張照片中我們能看到的大部分星系都是它們年輕時(shí)候的樣子——規(guī)模小，不斷在碰撞兼并中成長(zhǎng)。早期的宇宙是一個(gè)狂暴的星系誕生時(shí)期，其中大量存在發(fā)出藍(lán)色光的巨型恒星，其亮度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的太陽(yáng)。來自那一時(shí)期的光直到現(xiàn)在才抵達(dá)我們的眼中，而哈勃極超深場(chǎng)正是這樣一臺(tái)時(shí)光機(jī)器。在極超深場(chǎng)的圖像中，認(rèn)證出其中最年輕的星系誕生于宇宙僅有4.5億年歷史的時(shí)期。
在1990年哈勃空間望遠(yuǎn)鏡發(fā)射升空之前，天文學(xué)家們大約最遠(yuǎn)僅能觀察70億光年之外的星系天體，這大約是宇宙距離的一半。地基望遠(yuǎn)鏡的威力無法讓天文學(xué)家們構(gòu)建出有關(guān)早期宇宙中星系形成與演化的歷史。
哈勃望遠(yuǎn)鏡首次讓天文學(xué)家得以目睹星系在早期宇宙中形成和演化的實(shí)際景象。這提供了強(qiáng)有力的直接證據(jù)，證明宇宙確實(shí)是處于不斷演化中的。這就像是一幀一幀地觀看一部動(dòng)畫片，哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的強(qiáng)大觀測(cè)能力正讓天文學(xué)家們看到宇宙從其早期結(jié)構(gòu)的形成，逐步到星系形成和演化的各個(gè)階段的整個(gè)過程。
等到美國(guó)宇航局即將發(fā)射的詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡升空之后，它將可以看到更遙遠(yuǎn)的星系，當(dāng)時(shí)的宇宙年齡將僅僅只有數(shù)億年之久。由于宇宙的膨脹，來自極早期宇宙的光波波長(zhǎng)被拉長(zhǎng)，進(jìn)入了紅外波段。因此詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡從一開始就設(shè)計(jì)為在紅外波段進(jìn)行觀測(cè)，從而可以進(jìn)一步將極超深場(chǎng)的視野向前推移，讓我們直接目睹宇宙中第一顆恒星和星系形成時(shí)的景象，看著它們是如何逐漸填充當(dāng)時(shí)仍然“黑暗”的宇宙。