哈勃深场

小区域夜空影像

哈勃深空视场（Hubble Deep Field, HDF）是一张由哈勃空间望远镜所拍摄的小区域夜空影像。拍摄位置在大熊座，影像的范围仅144弧秒，等于是100米外的一颗网球。由于拍摄目标太暗淡，整张影像由342次曝光叠加而成，拍摄时间是1995年12月18日至12月28日。

哈勃超级深场

哈勃超级深场（Hubble Ultra Deep Field，HUDF），又称哈勃超深空，是一张外太空照片，显示的是天炉座的一小部份。该照片是由哈勃空间望远镜于2003年9月24日至2004年1月16日期间得到的数据累积而成的，相当于113天的曝光，是截至2006年为止以可见光拍摄的最深远的宇宙影象，显示的是超过130亿年前的情况，当中估计有10,000个星系。

红外线，在地面望远镜也能观测到照片中大部份的物体，但只有在哈勃空间望远镜才能以可见光观测这些遥远的目标。

哈勃超深场在天空中的位置

随着哈勃空间望远镜在轨道运行共400圈，照片是由800次曝光合成，当中先进巡天照相机（Advanced Camera for Surveys）及近红外线照相机和多目标分光仪（Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer）分别累积共11.3天及4.5天的拍摄时间。照片中最暗的星体只有30等，即望远镜每分钟只接收到一粒来自星体的光子。

根据大爆炸理论，宇宙的年龄有限；而因为远处星系的光线需要较长时间才到达地球，哈勃超深空有助于人类了解宇宙形成初期星系形成及合并的情况。另外因为照片所呈现的星系都是较为年轻的，故亦发现其性质与地球附近较年老的星系有所不同。然而有意见指出部份的不同是出于拍摄的光波波长，因相对论性多普勒效应关系，照片实际上是拍摄光谱中紫外线部份。

哈勃极端深场

2012年9月25日，NASA发布了一张哈勃拍摄的宇宙深处影像即哈勃极端深空场（XDF）。美国宇航局（NASA）和欧洲空间局（ESA）合作的哈勃太空望远镜在原先的哈勃超级深空场（HUDF）基础上，选取了10年研究发现的最深远的一块中心区域拍摄的。XDF区域非常窄，角直径不到满月的十分之一。

十年以后，哈勃再次把镜头对准南天的一小片夜空，持续观测了50天，累计曝光时间超过200万秒。哈勃的两个主要相机——高级巡天相机（ACS）和第三代广域相机（WFC3）共拍摄了2000余张图像，组合成XDF视场，并把哈勃视角延伸到了近红外区域。

哈勃超级深空场2009项目（HUDF09）主要研究者、加州大学圣圣克鲁兹分校的Garth Illingworth解释说：“XDF是我们已知的最深远的宇宙图像，揭示了最遥远最黯淡的星系。XDF使我们得以回溯比以前更早期的宇宙。”

宇宙诞生于137亿年前，而XDF能回溯到132亿年的星系。XDF中的星系大多很小，处于年轻的成长时代，经常激烈地碰撞、合并。早期宇宙正是星系激动人心的形成期，包含大量格外灿烂的蓝巨星。它们的光刚刚抵达地球，因此XDF就是“遥远过去的时光隧道”。成长在斯皮策红外图像中看起来特别明亮的星系——意味着其中的XDF中最年轻的星系，离宇宙大爆炸仅有4.5亿年。

在哈勃1990年发射之前，天文学家只能看到70亿光年外有限的几个星系，仅为宇宙年龄的一半。地面望远镜无法观测早期宇宙中的星系是如何诞生和演化的。

哈勃让天文学家头一次看到年轻星系的真实外形是怎样的。这提供了强烈的直接视觉证据，证明宇宙真是在演化的。就像回放电影的一个个单帧画面，哈勃深空巡天揭示了婴儿宇宙结构的雏形和随后星系的动态演化阶段。

NASA计划中的詹姆斯·韦伯红外望远镜（JWST），将以XDF为向导。JWST有望发现更暗的星系，它们离宇宙大爆炸仅2～3亿年。因为宇宙膨胀，来自古老宇宙的（紫外）光波已经拉伸到红外波段。JWST的红外视力非常适合把XDF推向更早的年代，抵达第一代恒星和星系诞生的年代，那个星光照亮 “黑暗宇宙”的时代。

XDF、HUDF09团队成员包括：美国加州大学圣塔克鲁兹分校 Garth Illingworth 、Daniel Magee、Pascal Oesch、V. Gonzalez；荷兰莱顿大学 Rychard Bouwens、Marijn Franx、Ivo Labbe；苏黎世瑞士联邦理工学院（全名缩写ETH）Marcella Carollo；太空望远镜科研所 Massimo Stiavelli；剑桥大学 Michele Trenti；耶鲁大学 Pieter van Dokkum等（相比2009年，部分人员已经更换了大学）。

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