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天文學家們已經把一本最大、最全面的星系「歷史書」放入到了一張圖片中,他們使用了NASA的哈勃望遠鏡十六年來的觀測結果。

這一深空馬賽克是由7500張獨立的曝光中合成的,提供了一張深邃太空的廣闊肖像。它包含了265000個星系,時間上可以追溯到133億年前——大爆炸後僅僅5億年。其中最黯淡、最遙遠星系的亮度僅僅是人眼可見的一百億分之一。整個宇宙的演化歷史可以被這張圖片一網打盡。這一圖片展示了星系是如何隨著時間而變化的,一步步長大直到變成我們可以在鄰近宇宙中看到的巨型星系。

這一雄心勃勃的事業被稱為哈勃遺產視場,也包含了幾個哈勃深空巡天計劃的觀測結果,包括極深視場(eXtreme Deep Field,XDF)——對宇宙最深遠的觀測。波長範圍從紫外線直到近紅外線,可以捕捉到星系集羣隨時間而變化的關鍵特徵。

這張圖片展示了哈勃遺產視場的一部分,它是目前最廣的宇宙視場了。 圖源:NASA、歐洲空間局、伽斯·伊林沃思(加州大學聖克魯斯分校)、丹·馬基(加州大學聖克魯斯分校)、凱瑟琳·惠特克(康涅狄格大學)、理查德·鮑恩斯(萊頓大學)、帕斯卡·歐西(日內瓦大學)以及哈勃遺產視場團隊

「如今既然我們已經比以往的研究做得更廣了,我們正在收穫許多更多的遙遠星系,這是哈勃曾提供過的最大數據集了,」伽斯·伊林沃思(Garth Illingworth)說道,他供職於加利福尼亞大學聖克魯斯分校,是合成這張圖片的團隊領導者,「這一張圖片包含了宇宙中星系成長的完全歷史,從它們還是『嬰兒』知道它們成長為羽翼頗豐的『成人』。」

在未來的太空望遠鏡升空之前,沒有圖片可以超過這一張。「我們把這張馬賽克拼在一起,成為一個不僅可以為我們所用更可以為其他天文學家所用的工具,」伊林沃思補充道,「我們預期這一研究可以在近幾年引領我們有一個更加自洽的、更有深度的、更好的關於宇宙演化的理解。」

這一張圖片帶來了一份很長的遙遠星系名單。「對於這份名單裏的星系的測量已達到了如此細膩的解析度,所以我們可以做一些影響深遠的銀河系外星系的研究了,」凱瑟琳·惠特克(Katherine Whitaker)說道,她是目錄方面的領導研究者,供職於位於斯托爾斯的康涅狄格大學,「通常來說,這一類的研究會收穫一些意想不到的發現,會在很大程度上影響我們對於星系演化的理解。」

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這一視頻從哈勃超深視場中的幾千個星系開始,慢慢縮小直到我們能一覽更大的哈勃遺產視場,其中有265000個星系。來源:NASA、歐洲空間局(ESA)、伽斯·伊林沃思(G. Illingworth,加利福尼亞大學聖克魯斯分校)、G·培根(G. Bacon,空間望遠鏡研究所)

星系是「空間的標記」,一個世紀前埃德溫·哈勃(Edwin Hubble)曾這樣描述過星系。星系幫助天文學家們追蹤宇宙的擴張,提供關於宇宙基本物理的線索,展示化學元素是何時起源的,創造我們的太陽系以及生命出現的條件。

這一更廣闊的圖像包含了三十倍於先前視場的星係數量。這一新的肖像、由多張快拍組成的馬賽克橫跨了幾乎相當於滿月的寬度。極深視場(XDF)也在這一區域中,它能夠比這一更廣闊的視野看得更深更遠,但是它只有滿月直徑的十分之一。遺產視場也囊括了許多的非常物體。其中許多是星際「列車殘骸」的殘餘,那是在早期宇宙的時候,小型的年輕星系與其他星系碰撞、融合。

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