1990年，美國航空航天局（NASA）“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機(jī)將重達(dá)11噸的哈勃望遠(yuǎn)鏡送入軌道，到目前為止哈勃望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)在軌運(yùn)行了近24年之久，雖然其經(jīng)歷了災(zāi)難性球面像差故障，導(dǎo)致無法進(jìn)行觀測任務(wù)，但經(jīng)過維修后的哈勃仍然煥發(fā)了新的生機(jī)，再次顛覆了我們對宇宙的認(rèn)識。
今年正值哈勃望遠(yuǎn)鏡升空24周年，美國宇航局啟動了新的深空場觀測計(jì)劃，主要涉及到紫外觀測波段，為科學(xué)家呈現(xiàn)出遙遠(yuǎn)宇宙恒星演化過程的最新圖像，并進(jìn)一步了解恒星的形成、演化之謎。
最新公布的2014年哈勃極深場圖像與此前觀測的深場較為類似，使用了哈勃望遠(yuǎn)鏡上搭載的WFC3相機(jī)，并結(jié)合過去10年內(nèi)的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，觀測方向?yàn)槟习肭蛐亲鞝t座的一小塊天區(qū)，拍攝到大約1萬個星系的彩色合照，這些星系存在的時期可從大爆炸之后40億年到距今50億年前，由于宇宙大爆炸出現(xiàn)在距今137億年前，因此這段時間跨度在50年左右，圖中每個小亮點(diǎn)都是一個如銀河系這般大小的宇宙星系。
雖然這段時間跨度并不大，但集中展現(xiàn)了宇宙進(jìn)入演化中期時的星系、恒星的固有特點(diǎn)，比如該時期的星系規(guī)模正不斷增大，隨著中央黑洞質(zhì)量的不斷提升，各星系總物質(zhì)也在聚集、增加，星系演化正趨于成熟，并最終向我們?nèi)缃窨吹降男窍禒顟B(tài)發(fā)展。
在本次極深場圖像中，恒星的演化過程是一大亮點(diǎn)，也是美國宇航局拍攝這張極深場的初衷，因此本次觀測主要涉及紫外波段，可對恒星的成長過程有一個細(xì)致的了解。星系中的紫外波段輻射源之一為溫度較高、質(zhì)量較大的年輕恒星，在紫外波段圖像中可以很直觀看出哪些星系內(nèi)年輕恒星的數(shù)量較多以及星系內(nèi)的哪些區(qū)域集中形成了年輕的恒星。
事實(shí)上，距離我們較為遙遠(yuǎn)的恒星更具有研究價(jià)值，恒星上的元素、演化時間等與現(xiàn)有的恒星并不一致，早期恒星雖然具有更強(qiáng)的“光芒”，但是壽命更短，在大爆炸后40億年、90億年是宇宙恒星演化的兩道“坎”，我們的太陽誕生于46億年前，屬于宇宙演化中后期出現(xiàn)的恒星，要研究宇宙恒星的演化趨勢不僅要掌握其各階段的規(guī)律，也會獲得各波段的觀測數(shù)據(jù)。
在2003年至2009年期間，美國宇航局使用了哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝了數(shù)個深場圖像，主要涉及可見光和近紅外波段，同時還動用了星系演化探測器（GALEX）天文臺，但這些觀測數(shù)據(jù)缺少了紫外波段，如果能將其這個波段覆蓋，那么就可以洞察恒星演化中的缺失一環(huán)，進(jìn)一步了解恒星形成的奧秘。
在哈勃望遠(yuǎn)鏡的觀測史上，有數(shù)次較為重要的深場圖，展現(xiàn)了遙遠(yuǎn)宇宙的面貌，1998年，哈勃拍攝到南天深空場，使用第二代廣域行星相機(jī)，暗示了宇宙的大尺度上各向同性的特點(diǎn)；2003年至2004年，哈勃完成超深空場的觀測，記錄了130億年前的宇宙圖像，這也是迄今我們所獲得的最遙遠(yuǎn)宇宙星系（群）照片之一，拍攝方向仍然為天爐座的一小部分天區(qū)，曝光時間累計(jì)相當(dāng)于113天，先進(jìn)巡天相機(jī)、近紅外相機(jī)等星載設(shè)備參與了超深空的觀測。
2012年，哈勃望遠(yuǎn)鏡團(tuán)隊(duì)再次公布了哈勃極深場圖像，該照片結(jié)合了過去10年哈勃觀測的數(shù)據(jù)，同樣觀測到132億年前的宇宙星系，使得2004年完成的哈勃超深空場圖再增加了5500個宇宙最遙遠(yuǎn)星系圖像，其中展現(xiàn)的遙遠(yuǎn)星系如今已經(jīng)演化成體積和質(zhì)量超級龐大的星系，有些則在合并中消失。
哈勃望遠(yuǎn)鏡的宇宙深場圖像向世人展示了宇宙早期的天體狀態(tài)，就像一臺時間機(jī)器，看到了宇宙嬰兒期時的模樣，通過這些極有意義的觀測任務(wù)，我們甚至可以預(yù)測宇宙的未來。
