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天文学家们已经把一本最大、最全面的星系「历史书」放入到了一张图片中,他们使用了NASA的哈勃望远镜十六年来的观测结果。

这一深空马赛克是由7500张独立的曝光中合成的,提供了一张深邃太空的广阔肖像。它包含了265000个星系,时间上可以追溯到133亿年前——大爆炸后仅仅5亿年。其中最黯淡、最遥远星系的亮度仅仅是人眼可见的一百亿分之一。整个宇宙的演化历史可以被这张图片一网打尽。这一图片展示了星系是如何随著时间而变化的,一步步长大直到变成我们可以在邻近宇宙中看到的巨型星系。

这一雄心勃勃的事业被称为哈勃遗产视场,也包含了几个哈勃深空巡天计划的观测结果,包括极深视场(eXtreme Deep Field,XDF)——对宇宙最深远的观测。波长范围从紫外线直到近红外线,可以捕捉到星系集群随时间而变化的关键特征。

这张图片展示了哈勃遗产视场的一部分,它是目前最广的宇宙视场了。 图源:NASA、欧洲空间局、伽斯·伊林沃思(加州大学圣克鲁斯分校)、丹·马基(加州大学圣克鲁斯分校)、凯瑟琳·惠特克(康涅狄格大学)、理查德·鲍恩斯(莱顿大学)、帕斯卡·欧西(日内瓦大学)以及哈勃遗产视场团队

「如今既然我们已经比以往的研究做得更广了,我们正在收获许多更多的遥远星系,这是哈勃曾提供过的最大数据集了,」伽斯·伊林沃思(Garth Illingworth)说道,他供职于加利福尼亚大学圣克鲁斯分校,是合成这张图片的团队领导者,「这一张图片包含了宇宙中星系成长的完全历史,从它们还是『婴儿』知道它们成长为羽翼颇丰的『成人』。」

在未来的太空望远镜升空之前,没有图片可以超过这一张。「我们把这张马赛克拼在一起,成为一个不仅可以为我们所用更可以为其他天文学家所用的工具,」伊林沃思补充道,「我们预期这一研究可以在近几年引领我们有一个更加自洽的、更有深度的、更好的关于宇宙演化的理解。」

这一张图片带来了一份很长的遥远星系名单。「对于这份名单里的星系的测量已达到了如此细腻的解析度,所以我们可以做一些影响深远的银河系外星系的研究了,」凯瑟琳·惠特克(Katherine Whitaker)说道,她是目录方面的领导研究者,供职于位于斯托尔斯的康涅狄格大学,「通常来说,这一类的研究会收获一些意想不到的发现,会在很大程度上影响我们对于星系演化的理解。」

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这一视频从哈勃超深视场中的几千个星系开始,慢慢缩小直到我们能一览更大的哈勃遗产视场,其中有265000个星系。来源:NASA、欧洲空间局(ESA)、伽斯·伊林沃思(G. Illingworth,加利福尼亚大学圣克鲁斯分校)、G·培根(G. Bacon,空间望远镜研究所)

星系是「空间的标记」,一个世纪前埃德温·哈勃(Edwin Hubble)曾这样描述过星系。星系帮助天文学家们追踪宇宙的扩张,提供关于宇宙基本物理的线索,展示化学元素是何时起源的,创造我们的太阳系以及生命出现的条件。

这一更广阔的图像包含了三十倍于先前视场的星系数量。这一新的肖像、由多张快拍组成的马赛克横跨了几乎相当于满月的宽度。极深视场(XDF)也在这一区域中,它能够比这一更广阔的视野看得更深更远,但是它只有满月直径的十分之一。遗产视场也囊括了许多的非常物体。其中许多是星际「列车残骸」的残余,那是在早期宇宙的时候,小型的年轻星系与其他星系碰撞、融合。

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