人類到過的最遠的地方是哪裡？珠穆朗瑪峰？南極和北極？月球？面對這個問題，你可能已經想到了許多答案。借助望遠鏡，人類能觀測到的地方遠到超乎你的想象。

肉眼可見的最遠天體

你曾在夜晚的星空下數過星星嗎？夜空中有多少顆星星呢？不用望遠鏡的情況下，人們可以在地球的各個方向找到共9000多顆星星，不過，它們絕大部分就在太陽系的周圍，銀河系之内，像一圈明亮的燈泡，把地球的夜空籠罩。

我們肉眼能看到的銀河系外天體是仙女座星系和三角座星系，它們待在天空的小角落裡，如果不仔細觀察，你很容易忽略它們的存在，但實際上，它們的個頭可不小，直徑分别為20萬光年和6萬光年。

仙女座星系和三角座星系已是人類肉眼可見的最遠天體，卻仍然是我們的“鄰居”，如果沒有望遠鏡，我們的視野将止步于此。

人類觀測到的最遠距離

2016年，天文學家借助哈勃望遠鏡、斯皮策太空望遠鏡發現了一個星體，在照片上，它就像一粒灰塵，天文學家将其放大上萬倍後才能勉強看出輪廓。這粒“灰塵”其實是個與地球相距320億光年的不規則星系，被命名為GN-z11。

GN-z11是迄今為止人們發現的最遙遠的天體，也是最古老的星系之一，在宇宙誕生僅4億年之後就出現了，距今已有134億年的曆史。GN-z11曾經非常活躍，制造出了許多巨型恒星，它的總質量相當于10億個太陽，大小約為銀河系的4%。

人們觀測到的最遠的星

伊卡洛斯星位于一個旋渦星系中，是人們觀測到的最遠的單顆恒星。作為一顆藍色超巨星，它的質量超過太陽的33倍，亮度達到太陽的幾十萬倍。

通常，人們是無法在這麼遠的距離上找到單獨一顆恒星的，但伊卡洛斯星卻很幸運，在它的前方恰好有一個巨大的星系團。這個星系團就像天然的放大鏡，會産生一種被稱為“引力透鏡”的效應，即光線被強大的引力彎曲、聚集，最終被天文望遠鏡檢測到。

要問誰最遠？比比誰最“紅”

你或許會冒出一個疑問：這些天體都是照片上的一個小點，憑什麼就能确定這幾個星體就是最遠的？

想象一下汽車按着喇叭呼嘯而過的聲音。當車輛朝你駛來時，鳴笛聲的音調會升高；當它逐漸跑遠，鳴笛聲便越來越低沉，這種現象叫做“多普勒效應”。宇宙中也會出現這種效應，不過發生變化的不是聲音，而是光線。

當天體遠離我們時，它發出的光線波長會被拉長，使光的顔色變紅，即“紅移”；當天體接近我們時，光線的波長會縮短，光的顔色變藍，即“藍移”。越遠的天體遠離我們的速度越快，紅移就越明顯，觀察它的紅移速度，我們就能算出對應距離。

觀測到的星星已毀滅

雖然我們能觀測到如此遙遠的天體，但它可能早就毀滅了。假設你有個朋友住在非常偏遠的地方，他每天通過郵局給你寄一張照片，郵遞員要用一個月的時間才能把照片送到你的手上。因此，你每次看到的照片都是他一個月之前拍的，照片到達你家時，也許他現在生病了，或是搬家了，但你并不知道。

遙遠的天體就像這個朋友，向地球寄出照片，而照片的載體——光，雖然是全宇宙行動最迅速的郵遞員，但在廣袤無垠的宇宙中，就連它也要花非常久的時間才能到達地球。即使是太陽，離地球最近的恒星，其光線也需要8分鐘才能到達地球。

另一方面，天體的壽命有限，光線到達地球花費的時間常常遠超過其存在的時間：伊卡洛斯星的壽命隻有幾千萬年，但它的光用了93億年才抵達地球。GN-z11星系“寄”來的是320億年前的照片，當我們收到時，這個星系可能也已經不複存在了。

人類的視野極限

由于天體越遠，光就需要越長的時間才能抵達地球，因此，我們看到的星空其實是一本“相冊”，上面記錄了過去不同時期、不同距離的天體圖像。随着距離的推遠，星空“相冊”會出現越來越多的空白，相冊的最後一頁寫着：距地球465億光年。這就是我們視野的盡頭，無論我們擁有多麼強大的觀測設備，超出這個距離的宇宙永遠都不可能被看到，因為宇宙正在不斷膨脹。

在一隻沒有氣的氣球上畫幾個點，然後給氣球吹氣。你會看到，随着氣球鼓起，點與點之間會變得越來越遠。宇宙如同這隻氣球，内部空間不斷變大。宇宙邊緣的“光之郵遞員”就像氣球上的一隻螞蟻，氣球膨脹的速度比它爬行的速度還快，使它永遠爬不到目的地。因此，宇宙邊緣的光永遠無法被地球接收到。

不過，光是這465億光年内的宇宙，就足夠人類投入無限的精力去探索了；至于宇宙到底會不會永遠膨脹下去，這還是個有待科學家們解開的謎題。

人類的“千裡眼”

由于紅移和被星際塵埃阻擋等原因，遙遠天體發出的光即便遠遠強于太陽光，抵達地球時也會變得極其微弱；還有許多天體會發出人類肉眼不可見的紫外線、X射線、無線電波等等。為此，人們建造了多種天文望遠鏡，它們擁有不同的“視覺”，專門觀測不同類型的光源。

來源：大科技

編輯：Watson

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來源： 中科院物理所

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