宇宙距离纪录的壮丽征程：从肉眼到詹姆斯·韦伯
宇宙距离纪录简史
肉眼只能看到附近的物体。借助各种类型的望远镜，尤其是太空望远镜，我们已经多次打破了这些记录。
JWST的这片视场并非聚焦于图中所示的阿贝尔2744星系团，而是聚焦于该星系团后方更遥远距离处的年轻、低质量、剧烈星形成星系。该星系团就像一个放大镜，使得83个年轻、低质量的星暴星系得以被识别，其中19个在图中以白色菱形标出。通过JWST识别出的引力透镜星系有潜力再次创造并打破宇宙距离纪录，这是其他任何现象与设备的组合都无法做到的。图片来源：NASAESACSABezanson等人及Wold等人
当我们凝视太空深处时，看到的闪烁光点代表着距离各异的天体：有的在太阳系内，有的在银河系中，还有的来自遥远的宇宙深处。用肉眼，我们能观测到的最遥远天体通常只有几百万光年远，也就是我们宇宙后院里的星系。但借助望远镜，我们能看得更远。从星系到类星体，从哈勃时代到如今的詹姆斯韦伯太空望远镜时代，我们已经多次打破过去的宇宙距离纪录。下面来看看我们在空间和时间上已经看到了多远。
牛顿曾有名言：如果说我看得更远，那是因为我站在巨人的肩膀上。
在欧洲南方天文台一系列望远镜的圆顶后方，银河系高耸于南方天空，右侧伴有大小麦哲伦云。尽管人眼可以看到数千颗恒星和银河系的银道面，但普通裸眼能探测到的银河系外星系只有四个。直到后来我们才知道它们位于银河系之外。
但在宇宙中，尖端望远镜和仪器揭示了宇宙最深处的奥秘。
螺旋星系最初通过较为原始的望远镜观测时，被记录为模糊不清、没有可辨结构的天体；后来随着观测技术进步，人们能清晰看到它们在夜空中普遍存在。但它们的性质一直是个谜，一次旨在解决该问题的公开尝试反而引出了更多未解之谜。直到后来，人们在其中一个（仙女座）里识别出单个恒星后，它们的河外星系性质才开始被理解。
从地球上看，三角座星系是通常能裸眼看到的最远天体。
螺旋星系梅西耶33（Messier33），这张由业余天文学家拍摄的图像叠加了美国国家航空航天局钱德拉X射线天文台的X射线数据（以粉色显示），它也被称为三角座星系，比仙女座星系远数亿光年。图片来源：沃伦凯勒；X射线数据：美国国家航空航天局钱德拉X射线中心史密森尼天体物理台P普鲁辛斯基等人。
一些出色的观测者声称能看到梅西耶81星系：它距离地球1200万光年。
这幅对梅西耶81周围的恒星、气体、尘埃和氢的特写视图展示了大量年轻的新生恒星，但仅占M81星系群质量的一小部分。尽管这个星系的直径仅约为银河系的70％，但该星系群的总质量却超过约1万亿个太阳质量。在1200万光年的距离和其当前亮度下，一些观测者声称在理想条件下可以用肉眼看到这个天体——这是已知的能用肉眼看到的最遥远天体。 图片来源：R。JayGaBany；甚大阵数据：E。deBlock（荷兰射电天文学研究所）
查尔斯梅西耶记录了梅西耶58号：距离6800万光年。
梅西耶58星系由查尔斯梅西耶于1779年记录，是梅西耶星表中最遥远的星系，距离达6200万光年。尽管梅西耶（以及其发现后100多年里的其他人）并不了解它的距离和性质，但它曾一度是人类发现并观测到的最遥远天体。图片来源：亚当布洛克莱蒙山天空中心亚利桑那大学
威廉赫歇尔曾超越这一成就，发现了距离为1.85亿光年的NGC1。
顶部的NGC1星系是威廉赫歇尔总星表中记录的首个天体，但此后很久才被再次记录。它2.11亿光年的距离曾让它在很长一段时间内成为已知并记录的最遥远天体，不过其距离直到后来才被确定。在它下方，暗淡得多的NGC2星系距离几乎是它的两倍。像这样的星系，尽管距离我们数亿光年，但其质量、大小或恒星年龄与离我们最近的星系相比并没有明显演化；人们必须观测更远的星系才能看到这种演化效应。 图片来源：DESI遗产巡天达斯汀朗（圆周研究所）
OJ287曾被拍摄记录；其测得的距离为35亿光年。
已知宇宙中质量最大的双黑洞系统是OJ287，其引力波的波长极长，甚至连LISA都无法探测到。更长基线的引力波观测站或许能观测到它，足够精确的脉冲星计时阵列也可能做到这一点。虽然OJ287很早以前就被首次成像，但其性质和距离直到多年后才被确定。
不过，星系团中的明亮星系——例如后发座、牧夫座和长蛇座星系团中的——在历史上被记录为距离更远。
这张双子座星系团的图像中包含名为LEDA20221（MCG0616021）的星系，它是该星系团中最亮的星系。该星系团中最亮的星系被发现时，距离我们超过10亿光年，是首个被发现突破这一重要阈值的天体。尽管OJ287距离我们35亿光年且发现时间更早，但其距离直到数十年后才被测定。 图片来源：NOIRLabAURANSF；KNPO4米梅奥尔望远镜
射电星系和类星体打破了那些记录。
如钱德拉X射线数据（左图）和甚大阵射电数据等高线（右图）所示，类星体3C9曾打破宇宙距离纪录，成为首个红移值达到或超过2的天体，距离为160亿光年。尽管后来有更多类星体刷新了这一纪录，但星系重新从类星体手中夺回纪录是在之后的一段时间。
类星体曾保持这一纪录，后来星系CL135862G1和G2重新夺回了该纪录。
这里展示的星系团CL135862目前正通过引力透镜作用放大两个遥远得多的背景星系，它们的红色弧光在白色方框中可见。这两个天体由MarijnFranx（格罗宁根大学）和GarthIllingsworth（加州大学圣克鲁兹分校）发现，曾打破当时的宇宙距离纪录，并且是自1960年类星体首次取代星系成为距离纪录保持者以来，首批成为宇宙距离纪录保持者的星系。（
曾保持纪录的类星体SDSSJ10300524后来被星系HCM6A超越。
图中所示的星系HCM6A因前方前景星系团（阿贝尔370星系团）的引力透镜效应而被拉伸和放大。此前，该星系的发现（红移z6.56，距离约280亿光年）将星系的纪录从类星体手中夺回，此后一段时间内伽马射线暴曾保持该纪录，而类星体自那以后再也没有占据过这一纪录。来源：J。P。Kneib＆P。Natarajan，《天体物理与天体化学评论》
伽马射线暴GRB090423曾打破IOK1之前的星系距离纪录，达到300亿光年。
这张由智利拉西拉天文台MPIESO2.2米望远镜上的GROND仪器拍摄的红外伪彩色图像，揭示了某次壮观伽马射线暴的余辉及其红移与距离。该天体曾一度是人类发现的最遥远天体，直到哈勃望远镜将这一纪录归还给星系。 来源：JochenGreinerGROND——伽马射线暴光学近红外探测器
哈勃望远镜观测到的星系EGSY8p7和GNz11重新夺回了纪录，这些星系至今仍保持着该纪录。
正是因为哈勃望远镜发现的最遥远星系GNz11位于一个星系际介质大部分已再电离的区域，哈勃才能在目前向我们揭示它，打破了此前由EGSY8p7保持的记录。其他与它距离相同但不在电离程度意外高于平均水平的视线上的星系，只能通过更长波长以及JWST等天文台才能被观测到。如今，GNz11已被列为已知的第14个最遥远的星系。
最近，詹姆斯韦布空间望远镜观测到的星系：
作为JADES项目一部分被发现的四个最遥远星系中，有三个超过了哈勃望远镜此前设定的GNz11的最遥远星系阈值。JADESGSz130曾保持宇宙距离纪录两年，之后在同一视场被JADESGSz140超越；目前它在历史榜单上排名第五，仅次于另外四个同样由JWST发现的星系。荣誉归属BrantRobertson（加州大学圣克鲁兹分校）、S。Tacchella（剑桥大学）、E。CurtisLake（UOH）、S。Carniani（ScuolaNormaleSuperiore）以及JADES合作团队。
JADESGSz140位于顶部插图框中，在一个更近、更亮、更蓝的星系后方（且略偏右）。只有借助JWST光谱仪的强大能力——其分辨率极高，能够分离这两个光源——才能确定这个曾保持纪录的遥远天体的性质。它的光到达我们这里时，宇宙仅形成2.85亿至2.9亿年。S。Carniani等人（JADES合作团队），arXiv2405。18485，近期发表。
这张图展示了已确认星系MoMz14的NIRCam（上图）和NIRSpec（下图）数据：该星系是目前已知的最遥远星系。它在1.5微米及以下波长完全不可见，其光线因宇宙膨胀而被拉伸。在下方光谱中可以看到各种电离原子的发射特征，以及显著且强烈的莱曼断裂特征。Credit：2505。11263
将该记录延长至当前数值：338亿光年。
这幅图展示了宇宙距离记录在历史进程中的一系列重要里程碑和进展。纵轴采用对数光年单位，而非更常用的红移单位，以显示三角座星系仅距我们287.8万光年，而某一记录保持者MoMz14则远在338亿光年之外。
© 版权所有｜天文志愿文章组 & 零度星系｜2026
BY: Ethan Siegel
FY: AI
转载请保留完整内容并注明出处
-
翻译：AI
审核：天文志愿文章组-
终审：天文志愿文章组-零度星系
排版：天文志愿文章组-零度星系
美观：天文志愿文章组-
参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自： https://bigthink.com/starts-with-a-bang/brief-history-cosmic-distance-record/
本文由AI翻译自文章作者Ethan Siegel的作品,如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除.
注意： 所有信息数据庞大,难免出现错误,还请各位读者海涵以及欢迎斧正.
结束,感谢您的阅读与关注
全文排版：天文在线(零度星系)
转载请取得授权,并注意保持完整性和注明出处
浩瀚宇宙无限宽广 穹苍之美尽收眼底