哈勃望远镜对人类观察宇宙起到了什么样的作用？

哈勃空间望远镜是以美国天文学家爱德温·哈勃为名，于1990年4月24日成功发射，位于地球的大气层之上的光学望远镜 。

哈勃太空望远镜在1990年升空以后就拍摄了它的第一张照片，不过前期还处在调试阶段，并且发现了主相机存在问题，直到1993年NASA第一次升空维护任务完成以后，哈勃才真正开始腾飞。

上图为美国国家航空航天局第一次哈勃维修任务。宇航员杰弗里·霍夫曼移除了哈勃的广角和行星照相机1 (WF/PC 1)，并安装了功能更强大的广角和行星照相仪2（WF/PC 2）。

新安装的广角和行星照相机2 (WF/PC2）大大提升了哈勃的成像能力。下图是第一次维修任务之前和之后的区别！

这个差别稍微有点大，上图中的星系为M100，左边是WF/PC 1的成像效果，右边是WF/PC2的效果。

从1993年到2009年，WF/PC2是哈勃太空望远镜上主要的工作相机，在它的一生中拍摄了无数的标志性图像。其中有五幅图像特别引人注目，它们的形象永远地改变了我们人类心目中的宇宙。

原始哈勃深场

当我们仰望夜空的时候，肉眼能看到的星星有限，有些地方有星星，有些地方没有，只是一片黑暗、虚空的深渊。如果我们用双筒望远镜观察天空，就能看到比肉眼更多的星星，用专业天文望远镜的话比用双筒望远镜看到的更多，这说明黑暗的夜空中不是没有星星，只是我们观测的设备不行。

1995年，科学家决定用哈勃太空望远镜来做这个实验，看一下黑暗的天区到底有什么？于是我们在黑暗的夜空中选择了一个几乎没有恒星，没有已知的星系、星团，或者任何发光东西的区域。把望远镜对准这片空无一物的空间，持续观察几天...

上图的每一边在天空中只有一度，或者说上图中所显现的天区只占夜空的0.005%。可以想象一些这是多么的小。夜空大约有20000平方度，而上图中黄色的小区域却不到0.002平方度！在哈勃观测之前，我们只知道在这个小区域内有5颗暗淡的恒星，其他什么也没有。

在10天的时间里，WF/PC2在这片区域内拍摄了342张照片，凝视着这片看起来什么都没有的区域，捕捉着那里可能存在的每一个光子，在342张照片中有些照片曝光了几分钟，看起来完全就是一片黑暗什么也没有。不过在10天之后，当我们把这些照片叠加在一起时，下图就是我们所看到的情形。

这是哈勃最了不起的发现之一！在这张照片中每一个发光的点都时一个星系，在我们获得这张照片之前，我们完全不知道宇宙深空有多深、物质有多稠密、有多少星系。

那么你知道这张照片中有多少星系吗？或者说在小于0.002平方度的天空里有多少星系?

我们可以截取上图的8%然后放大，可以数一下。

这是我们第一次确认，在可观测宇宙中至少星系数量的下限。不过后来哈勃将这个数字又刷新到了2000亿个星系！

木星是太阳系中最大的行星

哈勃在可见光波段下的成像无人能及，太阳系的遥远天体不发光但可以反射微弱的太阳光，这对哈勃来说已经足够的，我们通过哈勃可以看清木星身上的条纹以及大红斑。甚至还能看到离木星最近的卫星木卫一表面正在经历活跃的火山喷发。

不过迄今为止，哈勃发现最令人激动的事情是在1994年的巧合之下，拍摄到了木星被彗星撞击的画面！

哈勃首先拍摄到了彗星碎片（上图），然后拍摄到了木星上的多个撞击点（下图），这些彗星碎片在木星巨大旋转的云层中一路戳出了许多大洞！

除了哈勃拍摄的木星之外，我们能获得木星最清晰的图像只能是探测器飞抵木星时给我们返回更加清晰地照片。例如：朱诺号木星探测器。

除了以上这些，哈勃还做了更多奇妙的事情，获得了很多珍贵的照片和发现。

环状星系

宇宙中不仅仅有螺旋星系和椭圆星系，哈勃还拍摄了一张非常罕见的“环状”星系的照片。关于环状星系的形成有两种看似都很合理的理论：

潮汐引力和吸积

：如果一个星系在引力的作用下靠近一个更大的星系，那么巨大星系所产生的潮汐引力会将正在靠近的星系撕裂，然后吸积物质并在其周围形成一个物质圆环。

碰撞产生的涟漪

：两个巨大的星系发生碰撞并互相穿过彼此，会导致物质和气体星系外围移动，移动过程中所产生的涟漪会触发恒星形成。

以上两个理论自20世纪70年代以来一直存在，但从未有过任何证据去支持这两个理论中的任何一个，所以我们也不知道哪个正确、哪个是错误的。

不过，直到哈勃（WF/PC2）拍下这张照片。