哈勃望远镜以及我们地球上的人类之所以能够看见遥远地带的星系,都是因为这些遥远星系发出的光,这种光一般被认为是可见光,我们可以将其归为一种能量,也就是我们常说的电磁波。可见光是电磁波谱中人眼可以感知的部分,一般人的眼睛可以感知的电磁波的波长在400到780纳米之间,而其它波长的大多为不可见光,如我们常说的紫外线、红外线等。
哈勃望远镜的物理限制哈勃望远镜也一样,虽然它能够感触到的光要比人眼更多,然而受限于哈勃自身物理构造的限制,使得哈勃望远镜所能观测到的光波长类型也极为有限。根据哈勃望远镜团队给出的数据,哈勃望远镜最多只能观测到波长1.8微米的近红外光,这就使得哈勃望远镜的观测距离有了限制。
宇宙中的红移而我们如今的宇宙,并不是一个静止和平衡的宇宙。根据大爆炸理论和科学家们的观测来看,我们的宇宙正在加速膨胀,空间结构也会随之膨胀,当光在宇宙中传播时,它会随着宇宙空间的膨胀被随之拉伸,这就意味着当遥远宇宙的光线到达哈勃的视野中时,它的波长要比它诞生时更长,这就是著名的红移。正是因为如此,红移现象也被科学家们用来测量那些星系和我们地球的距离。
宇宙膨胀对光的影响宇宙的膨胀
回到光的传播来看,当光在宇宙中传播的时间越长,跨越的空间越广,那么它的红移现象也就越加明显,波长也会被拉伸得越长。如果一束光距离我们太过遥远,那么它的波长会被拉伸到超出哈勃望远镜的可观测范围,这就使得我们的哈勃望远镜无法观测到它,也就造成了哈勃望远镜的观测极限。
GN-z11的偶然性