相信許多人都思考過這樣一個問題：宇宙有多大？或者星系是在何時產生的？對於普通人來說，我們除了想之外也沒啥辦法。但是，天文學家非常認真對待這些問題，並用出色的工具完成技術突破，來試著解答這些問題。
一組天文學家使用望遠鏡觀測古代星系。通過分析數據，他們發現，目標星系GN-z11不僅是最古老的星系，同時也是最遙遠的星系。它是如此遙遠，以至於它定義了可觀測宇宙的邊界。
光年是一個天文上常用的距離單位，它表示的是光一年走過的距離。由於光速在真空中是恆定的，當我們觀察宇宙時就是在回顧過去，這意味著當我們觀察距離我們100光年的天體時，我們看到的是它100年前的樣子。所以以此類推，當我們觀測距離我們數十億光年的物體，我們就可以一窺宇宙最初的模樣。
研究人員通過推算發現，星系GN-z11距離我們有134億光年，因此我們看到的是大爆炸4億年後它的樣子。當時的宇宙年齡僅是現在年齡的百分之三，這使它成為人類觀察到的最古老的星系。但是這個距離並不能說明全部，實際上它目前距離我們320億光年。這引起了悖論，當宇宙只有138億年的歷史時，我們如何能看到320億光年的物體？實際上，是宇宙膨脹所導致的。
這麼遙遠的距離是如何測量的？
對於天文學家來說，測量天體距離有多種方法。第一種是最古老的方法，三角視差法。每隔半年的時間，測量目標天體在宇宙背景中移動的位置。在這段時間，地球剛好從太陽軌道的一端移動到另一端，這使得天文學家可以計算出視差角，並計算出距離。
但是，當目標天體的距離太過遙遠時，這個方法就不適用了。這時候，我們就要藉助第二種方法，找到一種亮度固定的天體，然後測量我們接收到它的亮度，利用這兩個亮度之間的關係算出距離。這就像一支具有固定亮度的蠟燭，當它離我們越遠時，它看起來就會越暗，這種方法也被稱為標準蠟燭法。
造父變星就是一種標準燭光。1920年代，哈勃就通過測量仙女座的造父變星發現它是一個獨立於銀河系的星系。同樣是通過造父變星，哈勃還發現河外星系的退行速度和距離成正比，這表現為紅移量隨距離增大而增大。這就是所謂的哈勃定律，公式為V=HD。1a型超新星也是一種標準燭光，它非常亮，能夠測量比造父變星更遠的距離。
當涉及的距離更加遙遠時，這時候前兩種方法已經不太好用了，哈勃定律此時可以當作一把量天尺。我們知道哈勃常數，也測量天體的紅移量，我們就可以通過哈勃定律來測算出距離。不過，這種距離和我們所認知的距離已經不一樣了。
該項研究的測量方法
研究團隊專門研究了紫外線，因為這是他們期望找到紅移化學特徵的電磁光譜區域。哈勃太空望遠鏡在GN-z11光譜中多次檢測到籤名。但是，即使哈勃望遠鏡也無法解析出他們所需的紫外線發射線。因此，他們轉向了最新的地面光譜儀，這是一種用於測量發射線的儀器MOSFIRE，安裝在夏威夷的Keck I望遠鏡上。
MOSFIRE詳細捕獲了GN-z11的發射線，這使該團隊可以更好地估計其距離。他們測量到的紅移值為10.957，比之前其它研究團隊的測量準確度提高了100倍。如果隨後的觀察可以證實這一點，那麼天文學家可以自信地說GN-z11是宇宙中檢測到的最遙遠的星系。