▲阿貝爾370（Abell 370）星系團是「跨越超深前沿場和遺產測繪」（BUFFALO）計劃的第一個觀測目標，旨在尋找探尋宇宙中最早形成的一批星系。
據美國物理學網9月13日（當地時間）消息稱，美國國家航空航天局（NASA）和歐洲航天局（ESA）共同運營的哈勃太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）最近開啟了一項最新任務，旨在探索和揭示宇宙中那些歷史最久遠的星系的演化過程。這個名為「跨越超深前沿場和遺產測繪」（Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations, 簡稱BUFFALO）計劃將對6個巨型星系團及其周圍環境進行觀測。第一批觀測對象將包括阿貝爾370星系團（Abell 370）和圍繞它的一系列光芒被引力波放大的星系。
了解宇宙中最早星系的形成和進化過程對我們認識和理解宇宙至關重要。雖然哈勃太空望遠鏡已經探測到一些人類已知的最遙遠的星系，但是它們的數量還很少，讓天文學家們很難確定它們是否代表整個宇宙的狀況。
像在這張最新圖像中可以看到的、如阿貝爾370這樣的巨大星系團，可以幫助天文學家捕獲到更多這類遙遠的天體。簡而言之，原因在於它們巨大的物質量能使它們成為了人類觀測宇宙的放大鏡——這些物質量會讓其背後更遠天體所發出的光線發生彎曲並將其放大，從而暴露凸顯出這些即使是哈勃望遠鏡本來也無法看到的、光亮微弱的天體。通過利用這種被稱為「強引力透鏡」（strong gravitational lensing）的宇宙學科技，哈勃望遠鏡能夠探索到宇宙中最早、最遙遠的星系。被阿貝爾370的質量所透鏡化的星系不勝枚舉，而最令人驚嘆的引力透鏡現象就存在於該星團中心下方。這個外號為「龍」（the Dragon）的擴展圖像特徵是由位於該星系團之外的螺旋星系的大量重複圖像所組成的。
這張阿貝爾370及其周圍環境的圖像就來源於BUFFALO測繪計劃結果的一部分。該項目是由來自丹麥尼爾斯·波爾研究所（Niels Bohr Institute）和英國杜倫大學（Durham University）的天文學家們所共同主持，目標是繼承和延續之前「前沿場」計劃的矚目成果。
BUFFALO的主要任務是探察宇宙中質量最大、光芒最亮的星系是在什麼時候、如何形成的，以及早期星系的形成過程與暗物質之間的相互作用和關係。這一結果將使天文學家們能夠確定在宇宙大爆炸後的前8億年間星系迅速形成的速度，而這也將為即將到來的美國宇航局、歐洲航天局以及加拿大航天局（CSA）共同發起的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope）觀測計劃鋪平道路。
在「前沿場」觀測結果的堅實基礎之上，BUFFALO項目將能夠以約十倍於之前計劃的效率去探測觀察這些最遙遠的星系。另外，它還將利用其他太空望遠鏡在這些星系團周圍區域已經取得的觀測結果，這些數據集將被囊括在對第一批星系的搜索任務中。而這一計劃所帶來的觀測視野的拓展也將幫助天文學家們更好地測繪出每個星系團中普通物質和暗物質的三維質量分布映像圖，從而能更透徹地了解充當「透鏡」的星系團的演化過程以及暗物質的本質。
科界原創
編譯：朱明逸
責編：南熙