编译：高原兴、谢懿
单位：南京大学天文与空间科学学院
天文学家在两小片天区中投入了大量的观测资源，来寻找最遥远、最暗弱的星系。
[图片说明]：“大型天文台起源深度巡天”项目发现，GN-z11（插图框内）是迄今已知最遥远的星系。版权：NASA/ESA/P. Oesch。
早期的宇宙是如何膨胀和演化的？形状和大小各异的星系是如何产生的？它们一直都是现在所见的样子吗？观测极为遥远的星系可以给出有关的答案。由于光速有限，观测遥远的天体，就相当于回溯过去。不幸的是，遥远的星系都极其暗弱。
“大型天文台起源深度巡天”项目为此应运而生。它针对北天小熊座和南天天炉座中的两小片天区进行了深度观测。结果表明，宇宙早期的星系小而致密，且更易形成恒星。此外，在这两个天区中还发现了许多遥远超新星和活动星系核，以及迄今为止已知的最遥远星系GN-z11，它位于宇宙年龄仅4亿年处。这些结果无一不拓展了人类对早期宇宙的认知。
深场观测始于哈勃空间望远镜。1995年底，它对天空中的一小片天区进行了10天的连续观测，得到了壮观的“哈勃深场”。在边长约2.6角分的这个天区内包含了近3 000个星系，其中一些甚至处于宇宙年龄不足20亿年处。这一结果激励了天文学家用更好的设备来观测更遥远的宇宙。
詹姆斯·韦布空间望远镜已于2021年12月底发射升空，其“高新深度河外巡天”项目预计将对“大型天文台起源深度巡天”的两个天区进行约800小时的观测，同时使用两台设备获得其中星系的红外图像和光谱。这些数据无疑将进一步推动对星系演化的认识。
