极其耐心的宇宙摄影师:654.38+0.8万多篇论文，654.38+0个诺贝尔奖。......
它的后期目标位于遥远的螺旋星系，它有助于绘制暗物质的区域。对HST图像的分析甚至帮助科学家获得了2011年诺贝尔奖——发现宇宙膨胀正在加速。
所以人们是这样评价HST的:当地球出现问题时，哈勃会解答。
科学技术的“十大发现”
在HST之后的工作时间里，天文观测取得了巨大的成功，在天文学领域发表了大量的观测、分析和研究论文，引用率很高。
HST已经拍摄了许多太空、星系和恒星的照片。在不同波段对宇宙进行长期观测；观测到了距离地球13亿光年的原始星系，发出的光来自大爆炸后刚刚形成的早期宇宙。发现了太阳系的五颗行星。
此外，在黑洞、类星体、恒星的生灭、宇宙年龄、暗物质等方面的观测和研究也取得了突出的成就。
到2006年，HST已经在轨运行了15年，取得了许多激动人心的发现，拍摄了45亿张美丽的天文照片。《人物》杂志总结了它的发现，并列出了最重要的“十大发现”:
HST的主要任务之一是帮助天文学家确定宇宙的确切年龄。
天文学家使用HST来观察仙女座和其他星座中的造父变星，以确定宇宙的膨胀速度和年龄。HST使宇宙年龄精确到654.38+03亿年到654.38+04亿年。目前最新研究成果使得宇宙年龄精确到654.38+037亿年。
HST在暗能量的研究中起着重要的作用。
暗能量是一种神秘的力量，它充当宇宙气体的“踏板”，加速宇宙膨胀。
HST关于超新星的信息有助于研究人员揭示这种神秘的力量在宇宙中持续存在。
HST完成了对太阳系外一颗行星大气化学成分的直接测量。
在一颗木星大小的行星的大气层中，它发现了钠、氢、碳和氧。
这一观测证明，HST和其他望远镜可以从一些天体的大气中采样化学成分。
HST为天文学家提供了遥远星系的照片，反映了宇宙诞生之初的景象，为科学家进一步了解宇宙的起源和演化提供了宝贵的信息。
HST拍摄了M87椭圆星系，观测数据证实大部分星系中心都有一个巨大的黑洞。
1999 65438+10月23日，HST捕捉到了伽马射线爆发的场景，这是当时记录到的最大的伽马射线爆发。
拍摄的图像显示，这些短暂的辐射闪光来自遥远的星系，这些星系以非常快的速度形成了许多恒星。
这些图像也证实了这些爆炸源于一些巨星的解体。
天文学家利用HST追踪一些类星体(宿主星系)的“家”，并证明它们位于这些星系的中心区域。
HST拍摄了猎户座星云中的原行星盘，数据证明烘烤圆盘状尘埃盘围绕年轻恒星的现象很常见。
HST拍摄到了1994年7月这颗名为苏梅克·列维9的彗星碎裂成21碎片撞击木星的场景，撞击产生的蘑菇状火球撞击木星。
由HST拍摄的一组闪烁着跳跃色彩的行星状星云描绘了垂死恒星的最后颜色。
行星状星云是一些垂死恒星抛出的气体外壳。HST拍摄的图像显示，行星状星云就像雪花一样，没有两个是完全一样的。
第二次维修前HST的巨大成就
到1997年4月，HST已经工作了7年，其间取得了丰硕的科学成果。
来自全球20多个国家的2000多名科学家利用HST进行了110000多次科学观测，并基于分析撰写了1346篇论文。
这一时期HST的主要成就包括:增进了人类对宇宙年龄和大小的认识；证明某些星系中心存在超高质量黑洞；观测了成千上万个星系和星系团，探测到了宇宙诞生初期的“原始星系”，使科学家追踪和研究宇宙的发展史成为可能；对神秘的类星体及其环境进行了深入观察。更深入地揭示了恒星的不同形成过程；研究了宇宙诞生初期恒星形成过程中的重元素组成。死星周围气体壳层的复杂成分被揭示出来。猎户座星云中年轻恒星周围的尘埃环被观测到，揭示了银河系中其他行星系统的存在。对苏梅克彗星和木星的碰撞进行了详细观察。观测到的行星如火星；发现木星的两颗卫星——木卫二和木卫三的大气中存在氧气。
HST第二次安装的近红外相机、多目标光谱仪和图像摄谱仪使望远镜能够跟踪大爆炸后6543.8亿年左右形成的古老星系，详细观测黑洞、膨胀星系、爆炸恒星和许多天体。
第二次维护工作提高了HST的使用寿命，进一步增强了观测能力，将观测光波段扩展到了近红外范围。
开创早期宇宙成像的黄金时代
在反复维护的过程中，HST更换了原有的所有观测仪器。
其中有两台新仪器非常重要，分别是第三次维修时安装的先进巡天相机(ACS)和第五次维修时安装的宽视场相机3号(WFC3)。
ACS可以穿越从可见光到红外光的宇宙距离，非常适合测量红移星系和中大型星系团。
WFC3用于观察和研究所有演化阶段的星系，从非常遥远的年轻星系到较近的恒星系统，包括太阳系和系外行星中的行星系统。
它的主要特点是能够跨越电磁波谱，从紫外到可见光，并进入近红外(NIR)波段。它在红外光源中获得的全新高清图像使其成为继任者韦伯望远镜的重要先驱。
WFC3的广谱“全色”覆盖和ACS是极好的补充。他们共同合作，被认为开创了早期宇宙成像的新黄金时代，为天文学家提供了当时最好的观测功能，在很宽的波长范围内提供了优秀的宽视场成像质量。
探索早期宇宙和星系
HST在观测早期宇宙和星系方面的重要成果，可以追溯到几亿年后的BIGBANG中的情况，这对认识早期宇宙和早期星系具有重要意义。
这些成果大多是在HST的超深场模式下拍摄的，前期使用的仪器主要是ACS，2009年以后主要使用高ACS和WFC3的组合。
这种观测模式一般在很小的天空区域进行，大约是满月直径的十分之一，视场包含了大约5500个星系。最暗星系的亮度是人眼所能看到的亮度的十分之一，即使使用先进的观测仪器也很难“看到”。因此，经常利用“引力透镜”的原理，对观测源发出的光进行聚焦和放大。此外，拍摄如此遥远的宇宙图像往往需要多次长时间曝光。
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从2003年9月24日到2004年6月65438+10月65438+6月，HST对南天区鲸鱼座和泊江塔附近的天象塔小区域进行了800次曝光，总曝光时间为11.3天，最后拍摄了一张照片。
照片中最小最红的点显示了大约100个遥远的星系，可能是当时已知最远的星系，存在于大爆炸之后8亿年。
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2009年，HST在近红外光下拍摄了更远更深的宇宙图像。
当年8月，HUDF09团队利用新安装的WFC3红外通道对上述同日区进行了观测。拍摄过程***4天，总曝光时间173000秒。
照片中显示的星系红移Z达到8 8.5，经计算是6亿年后大爆炸的场景。
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2012，165438+10，16，HST在大熊座附近的哮天地区进行了非常深的视场拍摄，利用其周围巨大星系团产生的引力透镜的放大效应，获得了一张命名为MACS0647-JD的星系照片。
MACS0647-JD是一个非常年轻的星系，它只发出红色波长的光。估计形成于大爆炸后4.2亿年，直径约600光年，比银河系(150000光年)小250倍左右。
早期的星系一般都是极不稳定的，在接下来的几十亿年里会有无数次的碰撞，然后逐渐形成我们可以看到的巨大的宇宙结构。
在接下来的13亿年里，MACS0647-JD可能会与其他星系和星系碎片进行数十次、数百次甚至数千次的融合。这一观察将有助于科学家理解第一批恒星和星系出现时宇宙是如何形成的。
没有最远，只有更远！
HST和美国国家航空航天局另一颗重要的红外天文卫星(SpitzerSpace Telescope，缩写为SST)单独或共同做出的发现，不断改写着观测最远星系的历史。
就是那句“没有最远，只有更远！”"
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2015年的5月和9月，发现了两个最远的星系候选者。前者被命名为EGS-zs8-1星系，距离地球约131亿光年。后者被命名为EGS8p7星系，距离地球约654.38+032亿光年。
根据目前对宇宙年龄的估计，它们分别诞生于大爆炸后的6亿年和5亿年。
EGS-zs8-1星系的红移是以往测量中最高的。它首先被HST和SST识别，然后被夏威夷凯克天文台的10米望远镜详细观测。
根据这些观测和分析结果，研究人员认为EGS-zs8-1中的恒星“年龄在1亿至3亿年之间”，是非常年轻的恒星，也是宇宙诞生后的第一批恒星。因此，EGS-zs8-1被认为是迄今为止观测到的最古老的星系之一。
观测结果还表明，EGS-zs8-1非常活跃，形成恒星的速度比银河系快80倍。
此外，根据SST在这个星系和其他早期星系中观测到的独特颜色，科学家认为它可能是由于这些星系中原始气体的相互作用导致大质量年轻恒星快速形成而引起的。
对这个星系的进一步研究可能会揭示早期星系和年轻恒星中形成的重元素的类型和数量。
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2018年，在观测SPT-CLJ0615-5746星系团时，HST非常幸运地发现了SPT0615-JD星系。
这是一个非常小的胚胎星系，距离大爆炸只有5亿年。HST借助引力透镜原理拍摄了这个星系的照片。
天文学家估计，这个小星系的质量不超过30亿个太阳质量(约为银河系质量的1/100)，直径不到2500光年，只有小麦哲伦云的一半。这个星系被认为是宇宙大爆炸后不久出现的年轻星系的原型。
虽然早期也见过其他一些原始星系，但由于体积小，距离远，看起来都像小红点。
但在一个巨大的前景星系团的引力场作用下，不仅背景星系发出的光被放大，目标星系也被放大成一个小弧(长约2弧秒)。
结合HST和SST的数据，这个新生星系的红移值高达10，其时间可以追溯到133亿年前，即宇宙诞生后的4-5亿年。
科学家指出，这个星系已经处于HST探测能力的极限，后续工作将由韦伯太空望远镜继续进行，包括早期宇宙中恒星诞生和演化的细节以及早期星系的亚结构。
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2014+65438+2004年10月5日至9月28日，HST在南方天空的波江座附近观测到一个非常遥远的星系，并将其命名为Tayna，WFC3的意思是“初生”。
这次观测成像还利用了引力透镜的原理，大大增强了星系的亮度，使其看起来比正常亮度高20倍。
根据它的红移数据，科学家估计它距离我们约654.38+03.3亿年，相当于宇宙诞生后的4亿年，是当时发现的最远天体。
和大麦哲伦云差不多大，恒星形成速度是大麦哲伦云的10倍。
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HST于2005年2月11，2065438+3日对北方天空进行了深入观测，并于2016年3月3日在大熊座方向发现了最远的星系，但当时没有估计到该星系的红移。
2065438+2007年4月，由北京大学天文与天体物理研究所蒋领导的一支国际团队利用世界上最先进的地基红外望远镜之一——夏威夷山上直径为10米的凯克望远镜，对该星系的深度光谱进行了观测。基于光谱分析和计算，发现这个星系的精确红移为10957，确认为1340亿。
由于该星系的红移高达11，故命名为GN-z11，其中Z代表红移。
研究小组不仅从光谱中读取了准确的红移，还读取了其他信息。
光谱显示有三条发射线，由碳氧二次电离气体发射，表明该星系富含非氢非氦元素。这些信息暗示着新发现的星系可能不是宇宙中的第一代星系。
这一发现对于理解早期宇宙中星系和恒星的形成具有重要意义，为研究宇宙中非常早期的天体打开了一扇窗。
HST和SST的联合成像显示，GN-z11比银河系小25倍，恒星质量只有银河系的1%。但是GN-z11的增长速度非常快，恒星形成的速度大约是银河系的20倍。
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科学家们对HST和SST在非常深的早期宇宙中的观测和取得的成就感到非常兴奋。
红外波段更宽、仪器观测精度更高的韦伯望远镜，应该可以观测到早期宇宙以及距离大爆炸更远、只有几亿年的第一批恒星和星系，有可能取得更多突破性成果。