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當(dāng)我們描述宇宙時，常常會用到“浩瀚”這個詞，但如果問起宇宙究竟有多浩瀚，估計很多人就沒有具體的概念了，實(shí)際上，在過去的很長一段時間里，就連科學(xué)家們也對此不太清楚。為什么呢？原因很簡單，那就是地球的大氣層嚴(yán)重地限制了人類對宇宙深處的觀測能力。

很明顯，想要擺脫地球大氣層的干擾，最好的辦法就是把望遠(yuǎn)鏡發(fā)射到太空中去，這也正是大名鼎鼎的哈勃望遠(yuǎn)鏡的發(fā)射原因。

哈勃望遠(yuǎn)鏡于1990年4月24日發(fā)射升空，盡管現(xiàn)在的它已經(jīng)垂垂老矣，但它目前仍然在太空中工作。在長達(dá)30余年的時間里，哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)完成了超過100萬次的觀測，而對于“宇宙究竟有多浩瀚”這個問題，哈勃望遠(yuǎn)鏡給出的答案，可謂是刷新了人類的認(rèn)知。

2003年9月23日，哈勃望遠(yuǎn)鏡將鏡頭對準(zhǔn)了“天爐座”方向的非常小的一片天區(qū)，它此次的任務(wù)是通過長時間的觀測，確定在這片天區(qū)中究竟存在著多少個星系。這片天區(qū)位于赤經(jīng)3h 32m 40.0s，赤緯-27°47" 29"，其范圍只有3平方角秒，與滿月在天空中所占的范圍相比，大概就是下圖這個樣子（箭頭所指的就是哈勃望遠(yuǎn)鏡此次的觀測范圍）。

如果我們直接用肉眼去觀察這片天區(qū)，就會發(fā)現(xiàn)它幾乎是一片黑暗，看不到任何天體，這其實(shí)就是科學(xué)家們選擇這里的原因，因?yàn)檫@片天區(qū)遠(yuǎn)離了銀河系中的眾多天體，并且還沒有其他亮星的干擾，如此一來，哈勃望遠(yuǎn)鏡就可以拍攝到更加遙遠(yuǎn)，或者更加暗淡的星系。

此次觀測工作分為了兩個階段，第一階段是2003年9月23日至10月28日，第二階段是2003年12月4日至2004年1月15日，在整個觀測期間，哈勃望遠(yuǎn)鏡利用新安裝的第三代廣角相機(jī)（WFC3）以及紅外相機(jī)（IR Camera）進(jìn)行了大約800次曝光，總曝光時間約為97.6萬秒（大約相當(dāng)于11.3個地球日）。

上圖就是此次觀測工作的成果，這也被稱為“哈勃超級深場”（Hubble Ultra Deep Field，簡稱HUDF），正如前文所言，這片天區(qū)遠(yuǎn)離了銀河系中的眾多天體，而這也就意味著，在這張來自宇宙深處的照片中，幾乎每一個亮點(diǎn)都是一個星系。

分析結(jié)果表明，在“哈勃超級深場”中的星系數(shù)量至少1萬個，它們中絕大多數(shù)的亮度都比我們?nèi)祟惾庋劭梢姷淖畎堤祗w還要暗淡10億倍（最多可達(dá)40億倍），根據(jù)科學(xué)家的計算，在這些星系之中，最遙遠(yuǎn)的星系與我們的距離可以高達(dá)130億光年（注：這里的130億光年是指光行距離，即這些星系所發(fā)出的光用了130億的時間才抵達(dá)地球，進(jìn)而被我們觀測到）。

每個星系都擁有大量的恒星，即使按每個星系10億顆恒星計算，“哈勃超級深場”中都至少包含了10萬億顆恒星。實(shí)際上，這還是非常保守的估算值，因?yàn)橛钪嬷泻芏嘈窍档暮阈菙?shù)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了10億顆，比如說我們?nèi)祟愃诘你y河系，就擁有2000億至4000億顆恒星，而銀河系的“鄰居”——仙女座星系，其擁有的恒星數(shù)量更是高達(dá)1萬億顆。

要知道“哈勃超級深場”在天空中所占的范圍，大概只相當(dāng)于全天空的1270萬分之1，在如此小的范圍內(nèi)，就存在著數(shù)量如此龐大的恒星，而從已知的觀測數(shù)據(jù)來看，可觀測宇宙中的星系分布在整體上是非常均勻的，也就是說，在宇宙中的其他區(qū)域，同樣存在著這種數(shù)量級的恒星，宇宙的浩瀚可想而知。

在哈勃望遠(yuǎn)鏡升空之前，人類只知道宇宙很大，而“哈勃超級深場”卻清楚地告訴了人類，宇宙居然會如此浩瀚，相對而言，我們?nèi)祟愃诘牡厍?，甚至是整個太陽系，在宇宙中都渺小得可以忽略不計，不得不說，這張來自宇宙深處的照片，可謂是刷新了人類的認(rèn)知。

好了，今天我們就先講到這里，歡迎大家關(guān)注我們，我們下次再見。

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