4月24日是哈勃太空望遠(yuǎn)鏡升空25周年紀(jì)念日，想當(dāng)然地把我們對(duì)宇宙的所有了解都?xì)w功于它的神奇發(fā)現(xiàn)。但別忘了，在最初執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候，主鏡面的球面像差曾導(dǎo)致哈勃傳回的圖像模糊扭曲。被視為上世紀(jì)90年代美國(guó)宇航局（NASA）最重要科學(xué)使命的哈勃有可能變成一場(chǎng)災(zāi)難。當(dāng)時(shí)只有兩個(gè)選擇：要么派人到太空中把它修好，要么接受失敗。
最后作出的決定是發(fā)射航天飛機(jī)與哈勃對(duì)接并修好主鏡。1993年12月，這架望遠(yuǎn)鏡接受檢修，安裝了太空望遠(yuǎn)鏡光軸補(bǔ)償校正（Corrective Optics Space Telescope Axial Replacement，簡(jiǎn)稱COSTAR）和第二代廣域行星照相機(jī)（Wide Field and Planetary Camera 2，簡(jiǎn)稱WFPC2），不僅修復(fù)了光學(xué)問(wèn)題，還加強(qiáng)了哈勃的照相機(jī)技術(shù)。結(jié)果，分辨率比之前提高了100多倍。
檢修前（左）和檢修后（右）的M100星系核心圖。
由于哈勃擁有了有史以來(lái)最強(qiáng)大的光學(xué)系統(tǒng)和觀測(cè)能力，一個(gè)不同尋常的提議被批準(zhǔn)了。一支團(tuán)隊(duì)將把哈勃對(duì)準(zhǔn)一片沒(méi)有觀測(cè)目標(biāo)的空域，不是觀測(cè)行星、恒星、星云、星團(tuán)或者星系，而是觀測(cè)漆黑孤寂的真空區(qū)。哈勃對(duì)準(zhǔn)了一片什么都沒(méi)有的空域：
·沒(méi)有亮星
·沒(méi)有氣體云
·沒(méi)有星云
·沒(méi)有已知星系
·沒(méi)有星團(tuán)
天文學(xué)家希望弄清楚真空區(qū)是不是真的什么都沒(méi)有，或者是否像大爆炸理論和宇宙學(xué)原理預(yù)言的那樣，存在于遙遠(yuǎn)宇宙的大量星系將呈現(xiàn)在我們面前。
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡大約每90分鐘繞地球飛行一圈，也就是每天繞行18圈。在總共342個(gè)周期（每個(gè)周期是半圈）中，哈勃拍攝了這片空域，那里可能只有銀河系的五六顆暗淡恒星。哈勃對(duì)準(zhǔn)了銀道面以外的星際空間，一片空空如也的地方，被稱為真空區(qū)，因?yàn)榫瓦B當(dāng)時(shí)最大、最先進(jìn)的地面望遠(yuǎn)鏡也觀測(cè)不到任何東西。在用多個(gè)不同彩色濾光片收集了近10天的光線后，他們合成了以下這張圖像，并公之于眾。如圖：
在這一小片空域，沒(méi)有任何已知星系曾經(jīng)被觀測(cè)到，但我們現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約3,000個(gè)星系。在上圖中，大概五六個(gè)亮點(diǎn)顯示了衍射峰值（“尖頭”特征），這些是銀河系內(nèi)的恒星，除此以外的每個(gè)亮點(diǎn)都是一個(gè)星系。這就是哈勃深場(chǎng)圖（Hubble Deep Field）。后來(lái)在2012年，一張更加深入太空的圖像誕生了，利用了一套更加先進(jìn)的照相機(jī)和光學(xué)儀器，以及23天的觀測(cè)數(shù)據(jù)。它就是哈勃極限深場(chǎng)圖（Hubble eXtreme Deep Field）。
后一張圖像拍攝的空域只有1平方度的千分之一（非常小，僅占到整個(gè)天空的3,200萬(wàn)分之一），但卻包含了多達(dá)5,500個(gè)星系，其中最遙遠(yuǎn)星系的光線需要大約130億年才能抵達(dá)地球，相當(dāng)于宇宙目前年齡的逾90%。根據(jù)這個(gè)數(shù)量來(lái)推斷整個(gè)星空的話，我們發(fā)現(xiàn)在可觀測(cè)的宇宙中存在著1,700億個(gè)星系，這還只是下限?？紤]到哈勃無(wú)法看見(jiàn)的廣袤宇宙（哈勃只能看見(jiàn)最遙遙星系中最明亮的那些），我們或許能在我們可見(jiàn)的宇宙中發(fā)現(xiàn)近10^12（一萬(wàn)億）個(gè)星系。
考慮到我們的銀河系擁有數(shù)千億顆恒星，這告訴我們宇宙中大約有10^23顆恒星，每顆恒星都有自己獨(dú)特的故事、歷史、行星系統(tǒng)和存在生命的可能性。在25周年之際，感謝哈勃為我們所做的一切。
Ethan Siegel 福布斯中文網(wǎng)
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