哈勃極深場就像一個時間隧道

通過前兩期內容，我們已經知道了天文學家不斷刷新望遠鏡的最遠極限，捕捉更深的宇宙圖像：從「哈勃深空場」到「哈勃超深場」，再到本期的「哈勃極深場」。

所謂「哈勃極深場」，準確來說就是「哈勃超深場」的升級版。全稱Hubble extreme Deep Field，簡稱HXDF。

這張圖清楚顯示「哈勃極深場」所佔天區的大小，與滿月的對比。正是透過這一小小天區——天爐座附近，人類看到宇宙的最遠極限，超過133.5億光年的星光秘密。

這就是「哈勃極深場」。2012年9月25日由NASA首度公布。

細心的朋友可能注意到了，「哈勃超深場」本身有兩個版本：2004年、2014年。而「哈勃極深場」作為「哈勃超深場」的升級版，是2012年發布的，早於2014年版的「哈勃超深場」。那有什麼價值？

其實是這樣的，儘管「哈勃極深場」是個升級版，是對「哈勃超深場」進行數據處理、深度優化、圖像處理的翻新照片。不過，這背後天文學家們整整用了十年。之所以如此重視這張照片，就因為裡面蘊含的信息量太大了。

首先，哈勃極深場HXDF，包含大約5500個星系，其中最古老的被確定為132億年以前。也就是說，我們看到的其實是132億年前它發出的光。所以，哈勃極深場就像是一個時間隧道，穿越到了遙遠的宇宙嬰兒期。人類已知宇宙年齡是138億年，而哈勃極深場卻揭示了星系至少跨越了132億年，最年輕的星系竟誕生於宇宙大爆炸後的4.5億年里。無疑，這是非常令人震驚的答案。這項研究意味著，哈勃和它的同伴天文台已經把人類的視野拓展得更遠，已經覆蓋了宇宙演化歷程到96%。

這幅圖把哈勃極深場分離成三個平面背景，分別是不到50億年前的天體，50到90億年前的已經成熟的星系，超過90億年前的星系和天體，充斥著緊湊、原始的星系以及年輕的恆星。

其次，哈勃極深場HXDF捕捉到的最暗天體是我們肉眼可見光的一百億分之一，這要比2004發布的哈勃超深場（十億分之一亮度）提升了一個數量級。這就意味著能看到的星系更多更遠。圖中一些紅點天體，其實之前哈勃超深場圖裡沒有顯現的星系，這類星系是最古老的星系碰撞之後形成的樣子。

天文學家通過研究星系的性質如何隨著距離（回溯時間）而變化，得出了星系演化過程，階梯式併合，較大星系是較小星系碰撞、併合的結果。大而明亮的、比較容易辨別的星系大多是相對較近的天體（根據它們的紅移分析），小而黯淡且不規則的星系，則距離我們遙遠得多。

再有，通過研究哈勃極深場的諸多星系，天文學家得出星系併合的兩種類型：當兩個同樣大小的星系聚集在一起，結果可能是一個橢圓形的星系，因為它們原來的旋臂和星系盤在交會時容易破環。相反，如果一個大的旋渦星系吸收小的星系時，結果是形成一個增強型的旋渦星系。

總之，盯住甚至迷戀上哈勃極深場，就會得到宇宙的迴響。它既是一個時間隧道，又是一份宇宙秘籍。

這讓我突然想起，一個多世紀前，達爾文的兒子喬治·達爾文，作為一位天文學家和數學家曾寫過：「想像人類能發現宇宙的起源和發展趨勢，就像期待蒼蠅用行星理論來指導我們一樣，都是徒勞的。」

僅僅幾十年後，天文學家就完全推翻了他的斷言。讓他無法想像的是，一百年後的今天，透過直徑2.4米主鏡面的哈勃太空望遠鏡，我們已經穿越到宇宙133.5億年前的嬰兒期，看到宇宙的演化路徑，探索宇宙的最遠極限、觀測到宇宙膨脹速度……這就是哈勃，讓人類看到一個又一個最遠極限。這就是科學，不斷修正、迭代、開創人類的認知。

所以，哈勃當然不是探索宇宙的終極利器，明年即將發射上天的韋伯太空望遠鏡，必將帶給我們更多驚喜和奇觀。正如哈勃本人說的那樣：「最終我們會到達暗淡的邊界——我們望遠鏡的最遠極限。」

沒有最遠、卻有更遠。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！