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那是很久以前，那是一个遥远的星系，但伊沃克人、赫特人或伍基人不太可能有时间在那里进化。事实上，这个星系非常遥远，它发出的光到达地球必须 travel 的距离非常遥远，以至于天文学家看到的这个星系是它在 130 多亿年前的样子，当时宇宙只有现在年龄的 3% 或 4%。
这个星系，其平淡无奇的名字是 UDFj-39546284，刚刚在哈勃太空望远镜的长时间曝光图像中被发现，该图像旨在识别此类微弱、遥远的物体。这一发现尚待其他观测证实，但如果得到证实，该星系将成为迄今为止已识别的最遥远的物体。一个由美国和欧洲研究人员组成的团队在1月27日出版的《自然》杂志上宣布了这一发现。（《大众科学》是自然出版集团的一部分。）
在处理极其遥远的宇宙学物体时，天文学家依赖于一种称为红移的度量，它量化了当物体在膨胀的宇宙中远离我们时，物体发射的光被拉伸到更长或更红波长的程度。 感谢NASA 宇航员在 2009 年进行的升级，他们为哈勃望远镜提供了一个强大的新型相机，这个轨道天文台一直在回溯到以前从未观测到的红移。 10 月，一组研究人员宣布，他们使用了哈勃长时间曝光活动，称为哈勃超深场 2009 (HUDF09)，以及地面望远镜确认了红移 8.55 星系的存在，大约在大爆炸后 6 亿年。 新发现的星系 UDFj-39546284 也来自 HUDF09，红移约为 10，使其比宇宙诞生之初近约 1 亿年。
“你基本上回溯到了宇宙时间的 97% 左右，回到了最初，”荷兰莱顿大学的天文学家里查德·鲍文斯说，他是这篇新论文的第一作者。 哈勃最近发现的最引人注目的特征之一是它们是昏暗的、有些平淡的星系，而不是像类星体或伽马射线暴这样的发光宇宙灯塔，后者曾经主导着高红移天文学。
哈勃望远镜位于地球大气层的遮蔽之上、太空天文台的新仪器以及其反复指向同一片区域数十小时，这些因素的结合使研究人员能够识别出星系微弱的污迹。 鲍文斯和他的同事使用了常见的技术，即使用多种波长特定的滤光片观察物体，以找到物体从哈勃图像中消失的点。 如果丢失来自星系间的中性氢吸收了光线，然后才到达地球，研究人员可以使用氢的已知吸收特性来推断物体的红移。
但是 UDFj-39546284 仅在一个波段中出现，并且在哈勃望远镜的继任者詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 在本十年晚些时候升空之前，验证该星系的存在可能是不可能的。 研究人员计算出，该星系并非它看起来的那样的可能性为 20%，鲍文斯称这个估计“非常保守”。 UDFj-39546284 可能根本不存在——只是数据中的一个故障——或者它可能是一个伪装成遥远星系的附近物体。 “源非常微弱，以至于我们没有清晰的光谱，因此如果噪声中存在某种巧合，较低红移的物体可能看起来有点像这个候选者，”鲍文斯说。 “我们正在突破极限，并且我们正在尽力做到最好，”他补充道。 “根据我进行此程序的经验，它看起来像是真的。”
无论该星系被证明是真实的还是虚假的，鲍文斯和他的同事都使用了在红移 10 的 HUDF09 中发现的可见星系相对稀少的情况，来设定银河系亮度和那时期的恒星形成率的一些限制，这些都是宇宙如何发展的重要标志。 因为如果在大爆炸后 5 亿年有大量的明亮星系，哈勃应该已经看到了更多这样的星系。 “天文学家经常参与这些钓鱼探险，这是我们第一次认为它可能会产生一些鱼，”鲍文斯说。 “这就是上限有意义的原因。”
该小组发现，宇宙在那时正处于重大变化之中：在红移 10 和红移 8 之间，星系的积累量巨大，恒星形成率提高了十倍，时间间隔不到 2 亿年。 但是变化的迅速性引起了巴黎天文台的马修·莱纳特的注意，他是10 月份宣布红移 8.55 星系论文的主要作者。 “那只是眨眼之间，1 亿或 2 亿年，”莱纳特说。 “在这么短的时间内发生如此大的变化，让我有点担心。” 莱纳特推测，也许哈勃的视野只是有点贫瘠——如果天空的邻近区域包含更多红移为 10 的星系，那么观察到的演化看起来会更平滑。
事实上，鲍文斯和他的同事的论文的早期版本基于较小的哈勃数据，其中包含三个可能的高红移星系，但随着更多观测数据的加入，新的、更引人注目的候选者出现了。 随着时间的推移，似是而非的物体的出现或消失“只是告诉你当你的信噪比低时有多么困难，”莱纳特说，并补充说鲍文斯和他的同事已经为新发现的星系提出了合理的案例。 “这些是非常优秀的研究人员，”莱纳特说。 “里查德真的是做这种工作的人。”
随着红移越来越高，天文学家正在接近当前一代望远镜可以达到的最远距离的极限。 “这是有史以来拍摄的最深图像之一，他们只有一个好的候选者，所以你可以看到我们有点撞墙了，”莱纳特说。 这只会增加对 JWST 的期待，国会要求的一项分析最近发现该望远镜超出预算并落后于计划。 报告的结论是，在最好的情况下，该望远镜也不会在 2015 年之前发射，而实际发射日期可能会比这晚得多。