2011年初，美國宇航局哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的迄今為止最遠(yuǎn)星系UDFj-39546284
觀測和研究河外星系，可以認(rèn)清宇宙的組成，弄清宇宙的歷史，預(yù)測宇宙的未來，從而可以更好的了解我們生活的環(huán)境。通過觀測哈勃紅移，我們可以知道恒星和星系與地球之間的距離，以及它們遠(yuǎn)離我們的速度，這樣就可以追溯宇宙的最初狀態(tài)。眾所周知，我們之所以能夠看到一個物體，是因為我們的眼睛捕捉到了它本身發(fā)射的光或者反射的光，而光是有速度的。在地球上，光幾乎是瞬間就被我們接收到了，而在宇宙尺度上，問題就變得復(fù)雜了。
可以說我們仰望星空，看到的是宇宙的歷史。舉例來說，半人馬座的比鄰星是除太陽之外距我們最近的恒星，而它發(fā)出的光需要4.22年才能到達(dá)地球，也就是說我們現(xiàn)在看到的比鄰星是它4年前的樣子。天文學(xué)家估計宇宙的年齡在140億年左右，如果我們可以觀測到更遠(yuǎn)的星系，那么我們就能夠看到宇宙初期的樣子，這無疑是個了解宇宙歷史最直接的辦法。但是觀測如此距離的星系不是件容易的事。
隨著人類觀測手段的增強(qiáng)，我們對宇宙的觀測視野在不斷擴(kuò)大。最先被我們認(rèn)識的河外星系有大麥哲倫云和小麥哲倫云——在16世紀(jì)初由葡萄牙航海家麥哲倫發(fā)現(xiàn)，由于距離我們很近，肉眼就能看到它們。M31星云（仙女座大星云）的發(fā)現(xiàn)在天文史上有著重要地位，它使人們開始認(rèn)識到河外星系并開始河外星系的探索和研究。
到了20世紀(jì)20年代，有著“量天尺”之稱的造父變星的發(fā)現(xiàn)，使人們可以準(zhǔn)確的計算河外星系與我們之間的距離，人類對河外星系的認(rèn)識進(jìn)一步加深了。到20世紀(jì)70年代，人們有了射電望遠(yuǎn)鏡，天文觀測的視野更加廣闊，可以看到離我們100億光年遠(yuǎn)的星系。自太空望遠(yuǎn)鏡——哈勃望遠(yuǎn)鏡上天后，它帶給我們許多遙遠(yuǎn)星系的信息。1998年10月，哈勃望遠(yuǎn)鏡朝著比以前更遠(yuǎn)的空間和時間望去，發(fā)現(xiàn)了有可能存在120億光年外的星系，這些星系是在宇宙剛誕生后不久形成的。
20世紀(jì)末，科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使我們擁有了一種叫“亞毫米共用輻射熱測定儀陣列”的新型攝像儀，它使我們能更加深入地搜索遙遠(yuǎn)的宇宙空間并拍攝下它們的圖像。也因此，人類拍下了迄今為止離地球最遠(yuǎn)的河外星系。請繼續(xù)閱讀下節(jié)。
132億光年外的河外星系
探索遙遠(yuǎn)的河外星系面臨最大的問題是很難發(fā)現(xiàn)它們發(fā)射的光。在每一度的觀測范圍內(nèi)，就有千百萬顆恒星，在這些恒星發(fā)出的光中，暗淡的遙遠(yuǎn)星系藏匿于其它恒星的光芒中，使發(fā)現(xiàn)過程十分困難。而且其光波因宇宙的膨脹被拉長——即“紅移”現(xiàn)象——絕大多數(shù)光線處于紅外光譜。除此之外，最遙遠(yuǎn)星系所處的時代，宇宙并不是完全透明，充斥著氫霧，進(jìn)一步增加了觀測難度。天文學(xué)家觀測最遙遠(yuǎn)的天體，這確實是一種挑戰(zhàn)。
2009年發(fā)現(xiàn)的UDFy-38135539離地球131億光年
2009年，天文學(xué)家通過哈勃望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個距離地球極其遙遠(yuǎn)的星系，成為當(dāng)時發(fā)現(xiàn)的距離地球最遠(yuǎn)的星系。從這個星系發(fā)出的光需要131億年的時間才能到達(dá)地球，也就是說，這個星系與我們之間的距離為131億年，我們看到它的樣子是131億年以前的樣子——這時宇宙處于形成的初期，只有6億年左右。該星系被命名為UDFy-38135539，它的發(fā)現(xiàn)對研究早期宇宙的狀態(tài)有非常重要的意義。
根據(jù)大爆炸理論，在宇宙形成的初期，宇宙中充滿了氫霧。杜倫大學(xué)的馬克•斯文班克博士表示，這個古老星系UDFy-38135539發(fā)出的光不夠強(qiáng)烈，無法清除氫霧的影響，因此其附近一定存在其他星系，在它們的幫助下，UDFy-38135539周圍的太空才變成透明態(tài)。但是這些星系可能亮度更低，離我們更遠(yuǎn)，因此更難被我們發(fā)現(xiàn)。
到了2011年初，天文學(xué)家又一次利用哈勃望遠(yuǎn)鏡，經(jīng)過對觀測數(shù)據(jù)的反復(fù)分析研究，確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了一個更加遙遠(yuǎn)的星系。這個被命名為UDFj-39546284的星系距地球為132億光年，在對其光譜特性變化進(jìn)行分析后，天文學(xué)家確定該星系誕生于大爆炸后的4.8億年后。通過和UDFy-38135539的比較來看，UDFy-38135539的紅移量為8.55，而UDFj-39546284的紅移量達(dá)到了10.3，這也證明了UDFj-39546284距離我們更遠(yuǎn)。這一發(fā)現(xiàn)無疑使我們可以觀測到的宇宙歷史又向前邁了一大步。UDFj-39546284 成為了至今發(fā)現(xiàn)的距離人類最遠(yuǎn)的星系。
