晓祥我们现在已经达到了哈勃太空望远镜的极限( 二 )

为了提高哈勃的分辨率，实际上只有两种选择：
使用较短波长的光线，以便更大数量的波长可以适合相同大小的镜子，或者构建一个更大的望远镜，它还可以使更多的波长适合您的镜子。哈勃望远镜的光学系统设计用于观察紫外线，可见光和近红外光，其灵敏度范围从大约100纳米到1.8微米波长。它现有的仪器在2009年的最后维修任务中安装，它的表现无可挑剔。

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这张照片显示了哈勃望远镜服务任务4宇航员在休斯敦中立浮力实验室的哈勃模型水下练习，在美国宇航局工程师和安全潜水员的监视下。哈勃的最后服务任务于10年前成功完成;哈勃自那时起就没有对其设备或仪器进行升级，现在正在克服其基本限制。聚光能力只是在更长的时间内收集越来越多的光线，哈勃在这方面一直令人兴奋。如果没有可以应对的大气层或地球的旋转担心，哈勃可以简单地指向天空中的一个有趣位置，应用所需的任何颜色/波长滤波器，并进行观察。然后可以将这些观察结果堆叠-或加在一起-以产生深度，长曝光图像。
使用这种技术，我们可以看到遥远的宇宙到前所未有的深度和晕眩。哈勃深场是这种技术的第一次演示，揭示了以前知道零空间的数千个星系。目前，极光深场（XDF）是最深的紫外-可见-红外复合材料，在一个仅占全天空的1/32,000,000的区域内显示约5500个星系。

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哈勃极光深场（XDF）可能观测到天空区域仅占总天数的1/32,000,000 ，但却能够发现其中的5,500个星系：估计实际包含的星系总数的10％铅笔束式切片。剩下的90％的星系要么太微弱，要么太红或太模糊，以至于哈勃要显露出来，观察更长时间并不能完全解决这个问题。哈勃已达到极限。当然，收集XDF中包含的信息需要23天的总数据。为了揭示XDF中最微弱物体亮度一半的物体，我们必须继续观察总共92天：四倍的时间。如果我们这样做会有一个严重的权衡，因为它会将望远镜捆绑几个月，并且只能教会我们更多关于远处宇宙的信息。
相反，学习更多关于遥远宇宙的另一种策略是调查天空中有针对性的宽视野区域。单个星系和更大的结构，如星系团，可以通过深度但大面积的视角进行探测，揭示出最大距离处存在的物质的巨大细节。我们可以继续深入，而不是使用我们的观察时间更深入，而是投入更广泛的网络。
这也带来了巨大的成本。该有史以来哈勃组装最深，最广的宇宙的看法接过望远镜时间250天，并从近7500个体暴露缝合在一起。虽然这个新的哈勃遗产场非常适合于河外天文学，但它仍然只能显示出比满月覆盖的天空更小的265,000个星系。
哈勃望远镜设计得很深，但不是很宽。它的视野非常狭窄，这使得对遥远宇宙的更大，更全面的调查几乎令人望而却步。哈勃在分辨率，测量深度和视野方面对我们的影响真的很大，但哈勃在这些方面确实达到了极限。

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在左边的大图中，称为MACSJ1149+2223的大型星团中的许多星系占据了整个场景。巨型星团的引力透镜使来自新发现的星系（称为MACS1149-JD）的光亮了约15倍。在右上角，部分放大显示更详细的MACS1149-JD ，右下方显示更深的缩放。这是正确的，与广义相对论一致，与我们如何可视化（或是否可视化）空间无关。最后，还有波长限制。恒星发出各种各样的光，从紫外线到光学，再到红外线。这就是哈勃设计的目的并不是巧合：寻找与我们知道恒星发出的相同种类和波长的光。