新的哈勃望远镜对演化中的宇宙的看法

这张哈勃太空望远镜的影像代表了哈勃遗留力场的一部分，这是有史以来宇宙最广阔的视野之一。该图像由数千个快照组成，代表了16年的观察值。哈勃遗迹场包括几次哈勃深场勘测所获得的观测结果，其中包括宇宙最深处的极限深场（XDF）。波长范围从紫外线延伸到近红外，随时间推移捕获了银河系装配的所有特征。这种裁剪后的图像马赛克呈现出遥远宇宙的广阔景象，并包含大约200,000个星系。它们回溯了133亿年的时间，直到宇宙大爆炸诞生后仅5亿年。学分：NASA，ESA，G。Illingworth和D. Magee（加州大学圣克鲁斯分校），K。Whitaker（康涅狄格大学），R。Bouwens（莱顿大学），P.Oesch（日内瓦大学）和哈勃遗产场团队

天文学家利用美国宇航局哈勃太空望远镜16年的观测资料，将最大，最全面的星系“历史书”整合到一张图像中。

由近7500次个人曝光产生的深空马赛克，提供了遥远宇宙的宽广肖像，其中包含265,000个星系，这些星系可以追溯到133亿年的时间，直到大爆炸之后仅5亿年。最微弱和最远的星系只是人眼所见亮度的十分之一。在这一笼统的观点中，也记载了宇宙的进化历史。这张画像显示了星系是如何随着时间变化的，如何逐渐成长为在附近宇宙中看到的巨大星系。

这一雄心勃勃的工作被称为哈勃遗留力场，它还结合了几项哈勃深场勘测所获得的观测结果，其中包括宇宙最深处的极限深场（XDF）。波长范围从紫外线延伸到近红外，随时间推移捕获了银河系装配的关键特征。

加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的加尔·伊林沃思说：“现在，我们比以前的调查更广泛了，我们正在用哈勃产生的最大的此类数据集收获更多的遥远星系。” 。“这张图片包含了星系在宇宙中成长的完整历史，从它们作为'婴儿'的时代到成长为成熟的'成人'的整个过程。”

视频首先从哈勃超深视场中的数千个星系开始，然后逐渐缩小以显示更大的哈勃遗留力场，其中包含265,000个星系。学分：NASA，ESA，G.Illingworth（加利福尼亚大学圣克鲁斯分校）和G.Bacon（STScI）

在未来的太空望远镜发射之前，没有任何图像能超过这一水平。Illingworth补充说：“我们将镶嵌图作为一种工具，供我们和其他天文学家使用。”“期望这项调查将在未来几年中使人们对宇宙的演变更加连贯，深入和更深入地了解。”

该图像产生了大量的遥远星系。“对这个星系中众多星系进行如此精细的高分辨率测量，可以进行广泛的星系外研究，”位于斯托尔斯的康涅狄格大学的星系首席研究员凯瑟琳·惠特克（Katherine Whitaker）说。“通常，这类调查产生了意想不到的发现，这些发现对我们对星系演化的理解影响最大。”

正如一个世纪前的天文学家爱德温·哈勃（Edwin Hubble）所说，星系是“空间的标志”。星系使天文学家可以追踪宇宙的膨胀，为宇宙的基本物理学提供线索，显示化学元素何时起源，并为最终导致我们太阳系和生命出现的条件提供条件。

这个更宽的视野包含的星系大约是以前深空领域的30倍。新的肖像由多个快照组成，几乎覆盖了满月的宽度。XDF位于该区域，比该更宽的视野更深地进入太空，但它不到月球直径的十分之一。传统场还发现了不寻常物体的动物园。它们中的许多是银河“火车残骸”的残余，在早期宇宙中，小的，年轻的星系相撞并与其他星系合并。

该图将天空上哈伯遗留力场的尺寸与月球的角度大小进行了比较。哈勃遗迹场是有史以来与哈勃一起拍摄的最广阔的视野之一。新的肖像由将近7500张曝光的马赛克组成，几乎覆盖了满月的宽度。月亮和遗留场分别在天空上倾斜约一半的角度（或者是与食指保持一定距离的一半宽度）。学分：哈勃遗留场图像：NASA，ESA以及G.Illingworth和D.Magee（加利福尼亚大学圣克鲁斯分校）；月亮图片：美国宇航局，戈达德太空飞行中心和亚利桑那州立大学

汇总所有观察结果是一项艰巨的任务。该图像包括由不同的天文学家团队进行的31个哈勃计划的集体工作。哈勃在这个微小区域上的时间比在天空的任何其他区域上花费的时间更长，总计超过250天，相当于一年的四分之三。

团队的数据处理负责人，加州大学圣克鲁斯分校的丹·马吉（Dan Magee）表示：“我们的目标是将所有16年的曝光结果整合为一张旧照片。”“以前，大多数此类暴露都没有以任何研究人员都可以使用的一致方式进行汇总。天文学家可以在他们想要的传统领域中选择数据并立即使用它，而不必在进行科学分析之前进行大量的数据缩减。”

该图像以及构成新视图的间接曝光可通过Mikulski空间望远镜档案馆（MAST）向全世界的天文界人士提供。MAST是来自哈勃望远镜和其他NASA任务的天文数据在线数据库，位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。

哈勃太空望远镜在获取遥远宇宙的更深层“核心样本”方面已经走了很长一段路。在哈勃望远镜于1990年发射升空之后，天文学家们争论是否值得把望远镜的大部分时间花在一次“钓鱼探险”上，以便长时间暴露在一块看似空白的小天空中。1995年产生的哈勃深场影像在一个指向中捕获了数千个看不见的星系。这项大胆的努力是具有里程碑意义的演示和定义明确的概念验证，为将来的深场图像奠定了基础。2002年，哈勃望远镜的进阶摄影机更深入，可以在单个快照中发现10,000个星系。天文学家使用2009年安装的哈勃广角相机3（WFC3）拍摄的照片，在2012年组装了eXtreme深场快照。与以前的哈勃相机不同，该望远镜的WFC3涵盖了从紫外线到近红外的更宽的波长范围。

这种新的图像拼接是“哈勃遗产场”系列图像中的第一个。该小组正在研究第二组图像，在天空的另一区域总计进行了5,200多次哈勃曝光。未来，天文学家希望扩大遗留图像的多波长范围，以包括更长波长的红外数据和来自另外两个美国国家航空航天局大天文台，斯必泽太空望远镜和钱德拉X射线天文台的高能X射线观测数据。

传统场图像中的大量星系也是未来望远镜的主要目标。Illingworth说：“这确实为NASA计划中的广域红外勘测望远镜（WFIRST）奠定了基础。”“旧场是WFIRST的探路者，它将捕获比典型的哈勃照片大100倍的图像。在WFIRST进行的仅三周的观测中，天文学家将能够组装一个更深，比哈勃遗留力场大两倍的磁场。”

此外，美国宇航局（NASA）即将推出的詹姆斯·韦伯（James Webb）太空望远镜将使天文学家更深入地研究遗留领域，以揭示婴儿星系实际上是如何成长的。韦伯的红外覆盖范围将超过哈勃和斯必泽的极限，以帮助天文学家确定宇宙中的第一个星系。

哈勃太空望远镜是美国宇航局与欧洲航天局（ESA）之间国际合作的项目。NASA位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理该望远镜。位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所（STScI）负责哈勃望远镜的科学运作。STScI由位于华盛顿特区的天文学研究大学协会为NASA运营。