哈伯深空是哈伯太空望遠鏡於1995年拍攝的一張照片，記錄了天空中一小片幾乎空無一物的區域。畫面中大約有3000個星系，分布在許多不同的距離上。截至2000年，其中距離已獲確認、最遙遠的星系，其光線大約在128億年前出發，行進了大約128億光年才抵達地球，光年是光在一年內行進的距離。由於宇宙自那時起持續膨脹，這些星系現在距離地球大約270億光年。

距離

哈伯深空並沒有單一的距離。這張照片看向太空中一條狹窄的管狀區域，裡面的星系分布在這條路徑上的各種距離。天文學家利用紅移來判斷星系的距離，紅移是宇宙膨脹使光被拉伸程度的量度。紅移越大，代表光出發的時間越久遠。

截至2000年，天文學家已在主要拍攝區域測量出大約150個紅移值，範圍從0.089到5.60。其中最遙遠的兩個星系，紅移分別為5.34和5.60，最初是依據顏色挑選出來，後來在1998年獲得確認。畫面中大多數星系都太過黯淡，無法用這種方式測出紅移。

要把紅移換算成距離，需要一個描述宇宙如何膨脹的模型。根據普朗克衛星測得的數值，紅移5.60的光大約在128億年前出發，當時宇宙的年齡約為10億年。這道光行進期間太空持續延展，因此發出這道光的星系現在距離地球大約270億光年。以同樣的模型計算，畫面中距離最近、紅移為0.089的星系，距離地球大約13億光年。

大小比較

哈伯深空所涵蓋的天空範圍，大約和從23公尺外看的一枚美國一角硬幣一樣大。
這個範圍的寬度，大約是滿月時月球寬度的十三分之一。要涵蓋整個天空，大約需要2800萬張這種大小的照片。
來自武仙-北冕座長城（一個紅移介於1.6至2.1的推測結構）的光，大約在100億年前出發，比哈伯深空中已確認最遙遠星系發出的光晚了大約20億至30億年。
可觀測宇宙的邊緣，如今距離地球大約460億光年。紅移5.60的星系目前距離地球大約270億光年，比抵達那個邊緣所需距離的一半稍微多一點。

照片的拍攝過程

當時擔任太空望遠鏡科學研究所所長的Robert Williams，把自己大部分的望遠鏡使用時間都用在這項計畫上。他的團隊選定了大熊座北斗七星斗柄附近的一個位置，遠離擁擠的銀河盤面。哈伯太空望遠鏡在1995年12月18日至28日的十天內，對這個區域拍攝了342張曝光影像。

這些曝光分別以紫外光、藍光、紅光與紅外光拍攝，再合成為一張彩色影像。畫面中大多數星系的亮度，都比肉眼所能看見的暗上大約40億倍。這個區域被認為足以代表整片天空，因為宇宙在各個方向看起來大致相同。

更深的太空影像

哈伯太空望遠鏡在1998年於南天重複了這項計畫，在杜鵑座拍攝了哈伯南天深空。2004年，哈伯超深空的曝光總時間長達100萬秒，呈現出大約1萬個星系，影像捕捉到大霹靂後最早形成的一些星系。

參考資料

Hubble's Deepest View of the Universe Unveils Bewildering Galaxies across Billions of Years. NASA, 1996.
Hubble's Deep Fields. NASA Science.
The Hubble Deep Fields. Ferguson et al., Annual Review of Astronomy and Astrophysics, 2000.
Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Planck Collaboration, Astronomy and Astrophysics, 2020.
Expanding Confusion: common misconceptions of cosmological horizons and the superluminal expansion of the Universe. Davis and Lineweaver, Publications of the Astronomical Society of Australia, 2004.
Possible structure in the GRB sky distribution at redshift two. Horváth et al., Astronomy and Astrophysics, 2014.

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