北京時間9月28日消息，據(jù)美國宇航局官方網(wǎng)站報道，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宇宙最深邃的洞察。
這張照片名為“極超深場”(XDF)，它是利用美國宇航局哈勃空間望遠鏡10年來的數(shù)據(jù)綜合而成，在此前獲取的哈勃超深場天區(qū)照片基礎(chǔ)上獲取的進一步深空影像。這張圖像覆蓋的天空區(qū)域僅僅相當(dāng)于一個滿月張角的很小一部分。
哈勃超深場圖像拍攝對準的天區(qū)位于天爐座，使用了哈勃空間望遠鏡在2003和2004年獲取的數(shù)據(jù)。通過數(shù)小時的長時間曝光，哈勃可以看到數(shù)以千計的遙遠星系，有些相對近一些，有些則非常遙遠，這也讓這張圖像成為有史以來人類拍攝的最遙遠星空場景。
而此次制成的哈勃極超深場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5500個星系天體目標，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。而在更遙遠的背景之上，散落各處的遙遠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，這一切都被濃縮進了同一張渺小而宏大的圖像之中。
哈勃望遠鏡在過去10年間不斷重復(fù)地對南部天空的一處區(qū)域進行曝光觀察，前后總耗時大約50天，總曝光時間約合200萬秒。哈勃空間望遠鏡上搭載的兩臺相機：先進巡天相機(ACS)以及將哈勃的視野延伸至近紅外波段的廣角相機3號一起，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年哈勃超深場項目的首席科學(xué)家，他說：“哈勃極超深場是我們有史以來獲取的最深邃影像，揭示了迄今最遙遠最暗弱的星系天體。哈勃極超深場圖像讓我們得以比以往回溯至更久遠的過去進行探查。”
目前認為宇宙的年齡約為137億年，而此次哈勃極超深場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候的樣子——規(guī)模小，不斷在碰撞兼并中成長。早期的宇宙是一個狂暴的星系誕生時期，其中大量存在發(fā)出藍色光的巨型恒星，其亮度遠遠超過我們的太陽。來自那一時期的光直到現(xiàn)在才抵達我們的眼中，而哈勃極超深場正是這樣一臺時光機器。在極超深場的圖像中，認證出其中最年輕的星系誕生于宇宙僅有4.5億年歷史的時期。
在1990年哈勃空間望遠鏡發(fā)射升空之前，天文學(xué)家們大約最遠僅能觀察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際景象。這提供了強有力的直接證據(jù)，證明宇宙確實是處于不斷演化中的。這就像是一幀一幀地觀看一部動畫片，哈勃空間望遠鏡的強大觀測能力正讓天文學(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階段的整個過程。
等到美國宇航局即將發(fā)射的詹姆斯·韋伯空間望遠鏡升空之后，它將可以看到更遙遠的星系，當(dāng)時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被拉長，進入了紅外波段。因此詹姆斯·韋伯空間望遠鏡從一開始就設(shè)計為在紅外波段進行觀測，從而可以進一步將極超深場的視野向前推移，讓我們直接目睹宇宙中第一顆恒星和星系形成時的景象，看著它們是如何逐漸填充當(dāng)時仍然“黑暗”的宇宙。