哈勃太空望遠(yuǎn)鏡最遠(yuǎn)能看到哪里?
自1990年4月24日升空以來,哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(Hubble Space Telescope,HST)已成為人類探索宇宙的“千里眼”。在過去的30多年里,哈勃望遠(yuǎn)鏡為我們揭示了許多宇宙奧秘,那么,哈勃太空望遠(yuǎn)鏡最遠(yuǎn)能看到哪里呢?
哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測能力主要取決于它的光學(xué)系統(tǒng)和相機(jī)。哈勃望遠(yuǎn)鏡的主鏡口徑為2.4米,是當(dāng)時(shí)世界上最大的望遠(yuǎn)鏡之一。它的焦距為2400毫米,最大分辨率為0.1角秒。這意味著,在理想的觀測條件下,哈勃望遠(yuǎn)鏡可以分辨出相距2.4公里的兩個(gè)10厘米直徑的天體。
由于地球的大氣層對觀測產(chǎn)生干擾,哈勃望遠(yuǎn)鏡實(shí)際上主要在地球大氣層之上進(jìn)行觀測。在遠(yuǎn)離地球的太空中,哈勃望遠(yuǎn)鏡能夠觀測到更暗、更遠(yuǎn)的星系和天體。根據(jù)哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測數(shù)據(jù),科學(xué)家們已經(jīng)繪制出了宇宙的大尺度結(jié)構(gòu)圖,揭示了宇宙的膨脹和演化歷程。
那么,哈勃太空望遠(yuǎn)鏡最遠(yuǎn)能看到哪里呢?在哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測歷史上,最遙遠(yuǎn)的觀測目標(biāo)之一是一個(gè)名為“哈勃極深場”(Hubble Ultra Deep Field,HUDF)的區(qū)域。這個(gè)區(qū)域位于南半球的半人馬座方向,距離地球約2.5億光年。通過對這個(gè)區(qū)域的長時(shí)間曝光觀測,哈勃望遠(yuǎn)鏡揭示了數(shù)百個(gè)遙遠(yuǎn)的星系,其中一些星系的紅移甚至超過了8。這意味著,當(dāng)我們觀察這些星系時(shí),它們僅在宇宙大爆炸后約6.5億年就形成了。
然而,哈勃極深場并不是哈勃望遠(yuǎn)鏡能夠觀測到的最遙遠(yuǎn)目標(biāo)。通過對哈勃望遠(yuǎn)鏡的進(jìn)一步改進(jìn)和擴(kuò)展,科學(xué)家們已經(jīng)能夠觀測到更遙遠(yuǎn)的星系。例如,在2012年,哈勃望遠(yuǎn)鏡觀測到了一個(gè)名為“eDISCS”的星系團(tuán),其紅移達(dá)到了10,這意味著這個(gè)星系團(tuán)形成于宇宙大爆炸后約3.5億年。
盡管哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)為我們揭示了宇宙的許多奧秘,但它的觀測能力仍然有限。隨著新一代望遠(yuǎn)鏡如詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡(James Webb Space Telescope,JWST)的升空,我們將能夠看到更遙遠(yuǎn)的星系和天體,進(jìn)一步揭示宇宙的奧秘。然而,即使是最先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡,也無法看到宇宙的邊緣。因?yàn)橛钪嬖诓粩嗟嘏蛎洠矣钪娴哪挲g有限,我們永遠(yuǎn)無法看到宇宙的起點(diǎn)和盡頭。但是,通過對哈勃望遠(yuǎn)鏡等觀測設(shè)備的不斷探索和升級,我們可以逐步揭開宇宙的神秘面紗,揭示它的美麗和神奇。