「你不能聽見我的呼喚嗎，雖然你在無數光年之外，你聽不見我在呼喚你嗎」——QUEEN 【‘39】
人類對宇宙的遐想與好奇由來已久，並且自古以來便沒有停止對星空以及宇宙的探索。
公元前400年，古希臘學者歐多斯克所認為地球是宇宙的中心，基於此提出了「地心說」的觀點並持續了近2000年；後來，人們開始認為太陽是宇宙的中心，1543年，波蘭天文學家哥白尼的在其著作【天體運動論】中闡釋了「日心說」的理論。
直到後來大家發現繞著太陽轉的不過是名為「太陽系」的天體系統。
經過後人一代又一代的不懈努力，人們驚訝的發現所謂的太陽系在有著近4000億顆恒星面前也只不過是滄海一粟。每一次的天體發現，都是在不斷地顛覆人類對宇宙的認知，從而折服於宇宙的宏大並感嘆自己的渺小。
而當20世紀初期時，美國著名天文學家、星系天文學開創人艾德溫·哈伯（Edwin Powell Hubble）證實了銀河系外其他星系的存在，再一次顛覆了人們的認知。
時間來到了近代，隨著航天技術的不斷進步，發射衛星與載人航天早已不是什麽新鮮事情，而天文望遠鏡的不斷改良也使人們可以持續觀測到更遠的空間。
為了紀念哈伯對天文學做出的傑出貢獻，人們將當時最先進的太空望遠鏡以他的名字命名，並且在1990年4月搭乘美國「發現者」號飛船進入太空，在那裏讓它繼續進行對未知星系的探索。迄今為止，哈伯空間望遠鏡已拍攝了近48500顆恒星、行星與星系的快照。
而就當2016年，哈伯空間望遠鏡再次對準了大熊星座，一如既往地拍攝了照片時，照片影像中那些模糊不清的光斑卻再次使整個天文學界沸騰，甚至有的人認為從這次的照片中可以推測出宇宙的盡頭......
哈勃望遠鏡到底發現了啥
哈伯極深空的奧秘
提到這次的發現，我們要先將時針撥回到哈勃望遠鏡隨觀察者號「上天」的第五個年頭，也就是1995年，在12月18日到28日這十天的時間裏，「哈伯」在大熊座拍攝到了一幅小區域的天空影像，所覆蓋範圍的寬度只有區區2.6弧分，面積只占全天面積的2400萬分之一，大小就相當於百米以外的一顆網球。
就是這麽一幅小小的天空影像，卻使全世界的天文學家欣喜若狂。因為在這幅影像極窄的覆蓋範圍內，有著3000多個可見的星體，並且這些星體幾乎都是遙遠的星系。
甚至包含了人類目前已知的最古老、最遙遠的星系。這對早期宇宙學具有裏程碑式的意義。
而三年後的1998年9月到10月，使用了第二代廣域與行星照相機，配合當時最先進的太空望遠鏡影像攝譜儀以及多目標分光儀，哈勃望遠鏡成功地在杜鵑座拍攝到數百張珍貴的影像。
而將它們疊加合成後，人們發現了一片與哈伯深空極其相似的空間，由於當時的計劃是獲取南半球遙遠宇宙的另一個光學影像，所以天文學家們稱其為「哈伯南天深空」。
因其星系的形態及顏色和哈伯深空非常相像，學者們推斷在大尺度上，宇宙具有均質以及各向同性的特點，也就是說在任意角度觀察宇宙都是一樣的。
時間進入了21世紀，在上天後第一個十年嶄露頭角的「哈伯」也再接再厲，拍攝了更多珍貴的太空空間影像，為宇宙學的探索立下了汗馬功勞。
終於，當2012年9月25日時，「哈伯極深空」的存在被公之於眾，這幅影像是先前10年哈伯空間望遠鏡所拍攝的影像總和。
「哈伯極深空」是目前可見光影像所見的宇宙最深處，為宇宙學提供了豐富的素材，對於星系演化以及恒星形成比率等研究方面的促進更是十分巨大的。
而人類和「哈伯」對宇宙的探索仍遠遠沒有結束，時間來到了四年後的2016年，巡天調查研究小組發現了位於大熊星座影像中那些微弱模糊的光斑，也就是我們今天的主角——GN-z11。
人類目之所及的最遙遠星系
光速
或許會有人感到疑惑不解，為何GN-z11的發現令學者們歡呼雀躍？
很簡單，因為GN-z11是目前人類可觀測到的最遙遠的星系，存在於大約134億年前。這是非常驚人的發現，要知道宇宙從誕生到現在也不過138億歲，也就是說這個名為GN-z11的遙遠星系在宇宙誕生4億年後就出現了。
相比之下，形成於46億年前的太陽系就顯得十分年輕了。於是很多人認為，我們這次終於發現了宇宙的邊緣，或者說是宇宙的終點。
而這就不得不提到宇宙距離的觀測方式了。學者們在觀測星系時會經常用到一種我們在生活中熟悉又陌生的觀測工具，也就是名為「光」的電磁波。
提到光，我們腦海中可能最先想到的是光那令人驚奇的速度：當你睜開眼，瞬間就可以看到光映入眼簾；當我們拉開窗簾，光也會瞬間填滿房間。
正因光速度快的特性，「光速」也是我們生活中常見的形容詞。然而在宇宙中卻並不是這樣。光確實很快，但並不是無限快的，拿太陽與地球舉例而言，太陽發出的光到達地球差不多需要8分鐘的時間。
而宇宙因為過於廣袤，所以我們觀測行星時，往往會用光年來考慮距離，也就是光在真空中一年內傳播的距離。
對於某些恒星來說，它們散發的光可能需要花費數年的時間才可以傳達到我們所在的地球。而當我們的研究物件從恒星變成了星系時，這個數值會以一種讓人感到離譜的程度增長。
當我們觀測星系時，那些可觀測星系發出的光到達我們這裏可能要需要數百萬甚至數十億年的時間，換而言之，我們看到的GN-z11的光，是來自134億年前發出的光。
無法傳達的光與宇宙年齡
當然，雖然光理論上可以在真空中沒失真耗的傳播，但事實上那些遙遠恒星的光還是無法傳達到地球。這就與星體間的距離以及宇宙的年齡有著密不可分的關系了。
我們可以觀測到的宇宙邊緣並不是宇宙真正的邊緣，而是我們有限的能力只能看到那麽遠，因為人類觀測範圍之外的光無法傳達到地球。
天文學家占士·波洛克（James Bullock）認為，如果物體距離足夠遠，光就不會到達我們這裏，因為那超過了宇宙的年齡。
這也就意味著我們可以觀測到的宇宙邊緣受到了宇宙年齡的硬性限制，人類可以觀測到的距離不會超過宇宙的年齡。
而宇宙只有138億歲，形成一個星系又要花費許多許多的時間，所以我們目前無法發現比GN-z11更加遙遠的星系，換而言之，GN-z11是我們目前可觀測宇宙的盡頭。
然而就在天文學家們測量了GN-z11與地球之間的距離時，卻發現了一個令人震驚不已的結果：這個134億歲的星系，與地球之間相隔了320億光年的距離！近乎三倍的差距不禁讓人們發出疑問：說好的可觀測距離不會超過宇宙年齡呢？
黑暗中的聚光燈和膨脹的氣球
可觀測宇宙的盡頭與最古老的光
在回答這個問題之前，我們要先搞清楚一個定義，也就是所謂的「可觀測宇宙」。
我們在舞台下觀賞話劇、歌舞或魔術表演時，漆黑一片的台上常常會打下一束來自聚光燈的頂光，觀眾們便只能看到一個填充發光的白色光圈，光圈的邊緣以外都是無盡的黑暗。這個聚光燈的光圈便可以看作可觀測宇宙的大致模型。
顧名思義，可觀測宇宙就是我們可以觀測到的宇宙空間，但這裏的「可觀測」並不是指我們的現代科技水平能否達到觀測目的，而是指被觀察空間的星體發出的光線或輻射能否被觀測者（也就是我們）接收。
由於宇宙的範圍過於廣袤，有相當大的未知領域在我們的可觀測宇宙之外，因此我們平時聊到的「宇宙」說白了也只是「可觀測宇宙」而已。
因為我們並不知道可觀測宇宙以外的未知空間中有什麽或者有多大，那些地方過於遙遠，以至於宇宙從大爆炸誕生以來所發出的光線未能有足夠的時間到達地球。
我們在前文中已經提到過目前人類發現的最遙遠的星系GN-z11以及它的距離之謎，然而在對人類來說最遙遠的可觀測宇宙邊緣，存在的可不只是古老的星系而已。在可觀測宇宙的盡頭，有那麽一種產自大爆炸的余暉，被稱為「最古老的光」。
宇宙微波是我們宇宙中最古老的光，出現於宇宙剛剛38萬歲的時候。它顯示出微小的溫度漲落，也對應著宇宙間局部密度的細微差異，它就像一層空氣墻或者說外殼，充斥在那個還沒有恒星與星系形成的年輕宇宙間。
宇宙微波背景輻射的存在本身就是可觀測宇宙最遙遠的邊緣，也是大爆炸的遺址。
為什麽GN-z11的距離超過了宇宙年齡？
而GN-z11的距離之謎，也終於從天文學家們對上文中提到的宇宙微波背景輻射、可觀測宇宙的結構以及宇宙年齡的研究中得以揭曉——我們的宇宙並不是靜止的，而是一直在膨脹，並且膨脹的速度正在不斷加速，甚至已經超過了光速。
這是宇宙中占據主體的暗能量在其強大排斥力持續作用下的結果，當物質的密度下降後，重力作用也逐漸變弱，而暗能量因其密度恒定的特性，並不會使自身排斥力因空間變化被削弱，也就不斷地加速了宇宙膨脹。
宇宙就像一個沾滿各種小顆粒的氣球，其中的小顆粒就是包括恒星與星系在內的各種星體，當氣球不斷膨脹後，這些小顆粒之間的距離也就越來越大。而這便是GN-z11到地球的距離超過宇宙年齡的原因。
結尾
宇宙的膨脹或許也會有停止的一天，對可觀測宇宙的未來學者們也各執一詞地爭論已久，人類姑且算是看到了可觀測宇宙的邊緣，但可觀測範圍之外的宇宙終點仍舊是個謎團。
宇宙會有終點，不論是空間上還是時間上，正如同地球上的人類會在10億年後消失、幾十億年後太陽會熄滅一樣。
只不過那個終點不論是對於一個種族還是一個生命來說，都顯得太過漫長和遙遠了，對於宇宙而言這就是再正常不過的事情，人類相比之下就像一粒懸浮在陽光下的微塵，但仍然會用探究的精神向著心中的那個終點不斷前行。
