在浩瀚宇宙的觀測史上,哈勃太空望遠鏡再次立下奇功。它捕捉到一個名為MACS0647-JD的遙遠星系,其發出的光歷經133億年才抵達地球,為我們揭開了宇宙嬰兒期的一角神秘面紗。
這束光啟程時,宇宙大爆炸剛過去4.2億年,那時的宇宙尚處于“黑暗時代”末期,混沌初開,銀河系尚未誕生,太陽系更是無從談起。如此微弱的光,本難以被哈勃望遠鏡察覺,幸運的是,宇宙中存在一個天然的“放大鏡”。
在地球與MACS0647-JD之間,橫亙著一個質量驚人的星系團——MACS J0647+7015,其質量相當于3000萬億個太陽。根據廣義相對論,巨大質量會彎曲時空,這個星系團就像一塊完美的透鏡,將背后原本發散黯淡的星光扭曲、折疊、聚焦,使其亮度放大數倍,最終被哈勃望遠鏡捕捉到。
借助這種“引力透鏡”效應,人類得以窺見宇宙早期的狂暴景象。MACS0647-JD并非我們常見的安詳旋轉的螺旋星系,而是一個瘋狂的“恒星工廠”。在物質高度密集的早期宇宙,它以驚人效率將氣體轉化為恒星,造星運動的劇烈程度遠超現代“老年”星系。
盡管我們看到的是它133億年前發出的光,但它的本體早已退行到460億光年之外。這里涉及一個違背直覺的概念:相對論禁止物體在空間中穿行速度超過光速,卻不限制空間本身的膨脹速度。就像一只螞蟻在氣球表面爬行,氣球被吹氣膨脹時,遠處一點會以極快速度遠離螞蟻,這個速度可超過螞蟻爬行極限。
普朗克衛星團隊2013年公布的精確測量顯示,哈勃常數約為67.8km/s/Mpc。這意味著在宇宙空間中,每間隔326萬光年,空間膨脹速率就增加68公里每秒。這是一個累積效應,距離越遠,累積膨脹速度越快。當距離達約144億光年時,空間膨脹速度就達光速,而MACS0647-JD如今距我們約460億光年,那里空間正以3倍光速帶著它狂奔。
這意味著它在因果律上已與地球徹底斷聯,我們看到的只是它留在宇宙中的最后一抹余暉。計算表明,可觀測宇宙中97%的星系在因果層面已與地球斷聯。即便我們造出光速飛船,擁有無限壽命,能觸及的范圍也僅局限于本星系群內這微不足道的3%物質。
剩下的97%,那些絢麗的星云、可能存在的地外文明,它們的光仍在向我們奔來,讓我們誤以為它們還在那里。但實際上,它們已隨著空間狂暴膨脹,成為時空結構之外的幻影,永遠無法被觸及、挽回。











