哈勃深空（哈勃空间望远镜拍摄的小区域天空图像）

简介

哈勃深空所包含的范围细小，几乎不含银河系内的恒星。因此，可见的3,000多个星体几乎全部都是遥远的星系，其中更包含了所知最早、最遥远的星系。图像揭示了如此多极其年轻的星系，在对早期宇宙的研究中具有里程碑式的意义。

哈勃深空观测三年之后，哈勃空间望远镜再度以同样的方式拍摄了位于南天杜鹃座的深空图像，是为哈勃南天深空。南北天两张深空图像之雷同，使科学家更坚定地相信宇宙在极大的尺度上仍具有均匀的结构，而地球则位于宇宙中毫不突出的区域之中，也就是宇宙论原则。

哈勃空间望远镜曾参与拍摄的其他深空图像包括：范围更大但深度较低的大型轨道天文台起源深空巡天，2004年经几个月曝光而成，深度更高的哈勃超深空，以及2012年进一步打破可见光天文观测精度记录的哈勃极深空。

创始

哈勃空间望远镜的设计初衷，就是利用极高的光学分辨率对遥远星系中的细节做无法在地面上进行的观测研究。由于位于大气层以上，哈勃空间望远镜并不受气辉影响，因此在可见光和紫外光摄影上能达到地面望远镜无法媲美的精度。1990年哈勃发射时，其镜面存在球面像差的问题，但尽管如此，望远镜仍然可以拍到前所未见的遥远星系。由于光速有限，所拍摄到的遥远星系就是它们在数十亿年前的景象。拍摄这些星系，有助于科学家进一步了解星系乃至整个宇宙的演化过程。

1993年，STS-61号航天飞机任务为哈勃空间望远镜装上矫正镜，解决了球面像差问题。精度提高后，科学家便利用望远镜对愈来愈远的星系进行观测。哈勃中深空巡天（Medium Deep Survey，MDS）使用第二代广域和行星相机（Wide Field and Planetary Camera 2，WFPC2）对随机方向拍摄深空照片，并用其他仪器做预定观测；还有一些项目对可从地面观测的星系进行重点观测。这些项目都发现，数十亿年前的星系和星系有着截然不同的性质。

哈勃空间望远镜观测时间之中，有10%是由项目主任自行决定如何分配用途，即所谓的“主任裁量时间”。这样的时间一般用于观测突发而短暂的天文事件，如超新星。在确定哈勃的矫正镜效果良好后，当时的空间望远镜科学研究所主任罗伯特·威廉斯决定把1995年主任裁量时间中的一大部分都用于研究遥远星系。特别成立的咨询委员会建议用WFPC2相机和多个滤光器对银道纬度较高的一处“典型”范围天空进行观测。此项目的专家小组就此成立。

天体

哈勃深空的最终图像在1996年1月的美国天文学会会议上公布。图像中，共有约三千个遥远黯淡的星系，有清晰能辨的不规则星系和螺旋星系，也有只有几个像素宽的星系。整体来说，哈勃深空只含不到二十颗前景恒星，图像里的绝大部分天体都是遥远星系。

哈勃深空中共有约五十个蓝色点状天体。有的可能与成链分布的邻近星系有关，为恒星密集形成的区域，有的则可能是遥远的类星体。天文学家最初认为这些蓝点不可能是白矮星，因为根据当时所知的白矮星演化理论，不会产生如此蓝的白矮星。然而，亦有更近期的研究发现不少白矮星会逐渐变蓝，因此哈勃深空也有可能拍到了白矮星。

深空图像

1998年，哈勃空间望远镜在南半天球又拍摄了一幅深空图像，是为哈勃南天深空。哈勃南天深空的拍摄策略和北天深空相似，所得图像也和北天深空十分相像。两者之类同体现了宇宙论原则，即宇宙在最大尺度上仍具有均匀的结构。哈勃空间望远镜利用1997年安装的空间望远镜影像摄谱仪（STIS）和近红外线照相机和多目标分光仪（NICMOS）拍摄哈勃南天深空。

哈勃北天深空已多次利用WFPC2相机重新拍摄，STIS和NICMOS也对其做过拍摄。天文学家在哈勃深空范围的两次拍摄之间进行比较，以此发现了多次超新星事件。

大型轨道天文台起源深空巡天进行过一次范围更大，但精度不如哈勃深空的深空观测。哈勃又对此范围内的一小部分做进一步观测，拍摄出哈勃超深空，为当时精度最高的可见光深空图像。2012年，哈勃所拍摄的哈勃极深空再次打破该记录，其中所含的最遥远星系相信是在宇宙大爆炸后5亿年以内诞生的。