天文在线|人类如何发现首个星系的？也许哈勃望远镜会回答这个问题简介：哈勃太空望远镜在三十年前的4月2

简介：哈勃太空望远镜在三十年前的4月24日推出。这是一个令人印象深刻的里程碑，特别是它有十年的预期寿命。哈勃望远镜使用寿命长的主要原因之一是可以通过航天飞机的访问使用新的观测仪器对其进行维修和改进。

文章图片
图解：哈勃太空望远镜于1990年4月24日发射升空。这张照片于39a和39b发射台发射时第一时间摄下。图源：NASA
罗杰·i·汤普森，亚利桑那大学天文学教授
哈勃太空望远镜于30年前的4月24日发射升空。这是一个令人印象深刻的里程碑，尤其是在它的预期寿命只有10年的情况下。
哈勃望远镜长寿的主要原因之一是，它可以通过航天飞机的到访，利用新的观测仪器进行维修和改进。
哈勃望远镜首次发射升空时，它的仪器可以观察到波长短于人眼可见光的紫外线，以及人眼可见光。 1997年的一次维修任务给它增加了一个仪器来观察近红外光，这是一种比人眼可见光波长更长的光。哈勃望远镜的新红外线检测装置提供了两个新的主要功能：能看到比之前更远的太空和能够看到恒星形成的尘埃区域更深处。
我是亚利桑那大学(UniversityofArizona)的天体物理学家，从恒星的形成到宇宙学各种角度出发，利用近红外观测来更好地理解宇宙的运行方式。大约35年前，我有机会为哈勃建造一个近红外照相机和光谱仪。这是一次一生难得的机会。我的团队所设计和开发的相机改变了人类看待和理解宇宙的方式。仪器是在我们的指导下，在科罗拉多州博尔德的波尔航空航天公司制造出来的。

文章图片
这是用NICMOS拍摄的典型图像。它显示了我们银河系中心的一个巨大的星团。由于它的红外线功能， NICMOS能够透过这些中心区域的尘埃和气体的厚重云层。 (图片来源:美国国家航空航天局/JHUAPLSwRI)
看到更遥远更早期的东西
哈勃望远镜(HST)的同名者埃德温·哈勃(EdwinHubble)在20世纪初发现，宇宙在膨胀，来自遥远星系的光线被转换成更长的、更红的波长，这一现象被称为红移。距离越远，偏移越大。这是因为物体离我们越远，光线到达地球所需的时间就越长，宇宙在这段时间里就膨胀得越大。
哈勃的紫外线和光学仪器拍摄了迄今为止所见过的最遥远的星系的图像，这些星系被称为北方哈勃深空，或称NHDF ，于1996年公布出来。然而，由于红移，这些图像已经达到了能够拍摄的距离极限，红移将最遥远星系的所有光线由可见光转移为红外线。
哈勃望远镜第二次维护任务中增加了一个名字奇怪的新仪器，叫做近红外相机和多目标光谱仪，简称NICMOS ，读作“尼克·莫斯” 。 NICMOS上的近红外摄像机观察了NHDF的区域，发现了更远的星系，它们所有的光都是近红外的。

文章图片
这是用NICMOS拍摄的典型图像。它显示了我们银河系中心的一个巨大的星团。由于它的红外线功能， NICMOS能够透过这些中心区域的尘埃和气体的厚重云层。 (图片来源:美国国家航空航天局/JHUAPLSwRI)
天文学家有能够观察到过去所发生事情的特权，他们称之为“时间回溯” 。我们对宇宙年龄误差最小的最佳测量值是137亿年。光在一年内传播的距离称为光年。 NICMOS观测到的最遥远的星系距离我们近130亿光年。这意味着NICMOS探测到的光已经运行了130亿年，并显示出了130亿年前的星系的样子，当时宇宙的年龄只有现在的5% 。这些是第一批宇宙创造出的星系，它们形成新恒星的速度是目前宇宙中大多数星系形成恒星的速度的一千倍以上。