在浩瀚宇宙的观测史上,哈勃太空望远镜再次立下奇功。它捕捉到一个名为MACS0647-JD的遥远星系,其发出的光历经133亿年才抵达地球,为我们揭开了宇宙婴儿期的一角神秘面纱。
这束光启程时,宇宙大爆炸刚过去4.2亿年,那时的宇宙尚处于“黑暗时代”末期,混沌初开,银河系尚未诞生,太阳系更是无从谈起。如此微弱的光,本难以被哈勃望远镜察觉,幸运的是,宇宙中存在一个天然的“放大镜”。
在地球与MACS0647-JD之间,横亘着一个质量惊人的星系团——MACS J0647+7015,其质量相当于3000万亿个太阳。根据广义相对论,巨大质量会弯曲时空,这个星系团就像一块完美的透镜,将背后原本发散黯淡的星光扭曲、折叠、聚焦,使其亮度放大数倍,最终被哈勃望远镜捕捉到。
借助这种“引力透镜”效应,人类得以窥见宇宙早期的狂暴景象。MACS0647-JD并非我们常见的安详旋转的螺旋星系,而是一个疯狂的“恒星工厂”。在物质高度密集的早期宇宙,它以惊人效率将气体转化为恒星,造星运动的剧烈程度远超现代“老年”星系。
尽管我们看到的是它133亿年前发出的光,但它的本体早已退行到460亿光年之外。这里涉及一个违背直觉的概念:相对论禁止物体在空间中穿行速度超过光速,却不限制空间本身的膨胀速度。就像一只蚂蚁在气球表面爬行,气球被吹气膨胀时,远处一点会以极快速度远离蚂蚁,这个速度可超过蚂蚁爬行极限。
普朗克卫星团队2013年公布的精确测量显示,哈勃常数约为67.8km/s/Mpc。这意味着在宇宙空间中,每间隔326万光年,空间膨胀速率就增加68公里每秒。这是一个累积效应,距离越远,累积膨胀速度越快。当距离达约144亿光年时,空间膨胀速度就达光速,而MACS0647-JD如今距我们约460亿光年,那里空间正以3倍光速带着它狂奔。
这意味着它在因果律上已与地球彻底断联,我们看到的只是它留在宇宙中的最后一抹余晖。计算表明,可观测宇宙中97%的星系在因果层面已与地球断联。即便我们造出光速飞船,拥有无限寿命,能触及的范围也仅局限于本星系群内这微不足道的3%物质。
剩下的97%,那些绚丽的星云、可能存在的地外文明,它们的光仍在向我们奔来,让我们误以为它们还在那里。但实际上,它们已随着空间狂暴膨胀,成为时空结构之外的幻影,永远无法被触及、挽回。











