近日，由美国天体物理学家布莱恩·韦尔奇领导的研究小组宣布，通过哈勃望远镜，他们观测到了有史以来最遥远的单颗恒星——WHL0137-LS，代号Earendel，意为“星辰”。据研究团队报告，Earendel诞生于129亿年前的宇宙早期，是一颗炙热的蓝色恒星，质量至少是太阳的50倍，亮度是太阳的数百万倍，距离地球有280亿光年之遥。
红色的点为Earendel恒星（用箭头表示）图片来源：https://skyandtelescope.org
以哈勃望远镜的观测能力，原本不可能捕捉到这颗如此遥远的恒星，天文学家是在研究引力透镜效应时，意外捕捉到了它的光芒。根据爱因斯坦的广义相对论，时空经过超大质量的天体时，会因引力而发生弯曲，形成引力透镜效应。引力透镜效应就像一个放大镜，通过这个“镜片”的光源会被放大。Earendel恒星就是通过一个巨大的星系团所产生的引力透镜效应被放大1000-40000倍之后，才被哈勃望远镜幸运地捕捉到的。
从1990年被送入太空至今，哈勃望远镜已经工作了32年，为人类探索星空做出了巨大贡献。基于其观测数据所发表的学术论文已达17000多篇，傲居所有空间望远镜之首。除了这次捕捉到的遥远古老恒星照片，哈勃望远镜拍摄的宇宙奇观数不胜数，为我们揭示的宇宙谜题不胜枚举。▲宇宙珊瑚礁距离地球约16万光年的大麦云中，诞生众多新恒星的恒星形成区。因类似海底的景色，得名“宇宙珊瑚礁”（Cosmic Reef）。
弥漫在整张照片中的红色星云是NGC 2014。它位于中心散发着特别明亮的蓝白色光芒的区域中，拥有数颗8倍太阳质量以上的大质量恒星。这些大质量恒星抛射出高温等离子体（带电粒子），吹飞漂浮在恒星周围的气体和尘埃，造就了泡泡一般的星云。气体沐浴着大质量恒星放射出的紫外线，发出红色的光辉。左下角的蓝色星云NGC 2020中心存在着一颗名为“沃尔夫-拉叶星”（Wolf-Rayet星）的恒星。
这颗巨大恒星的质量超过太阳25倍，亮度超过太阳20万倍。恒星外层（主要由氢气组成）向周围释放的气体，被这颗恒星照射而发光。▲从星系中心的黑洞发现的新事实图为位于天龙座方向、距离地球约1.3亿光年的旋涡星系NGC 3147。2019年7月，哈勃空间望远镜从正面拍摄了这个星系，详细调查了位于星系中心的黑洞。
星系中心的黑洞通过引力吸引周围的尘埃和气体，形成高速旋转的吸积盘，放射出强烈的光和射电波等电磁波。这样的星系被称为“活动星系”。NGC 3147虽然是活动星系，但是活动水平比较低，黑洞周围的物质被预测是像甜甜圈一般膨胀的形状。此外，根据哈勃空间望远镜的观测，还发现了以超过10%光速旋转的、特别小的吸积盘。从这里释放出的电磁波受到黑洞引力的影响，波长被拉长。
吸积盘旋转方向朝向地球一侧的电磁波变强，远离地球一侧的电磁波变弱。这些符合爱因斯坦相对论的现象也都被观测到了。▲通过“蓝离散星”了解球状星团的演化图为位于水蛇座方向、距离地球约16万光年的球状星团NGC 1466。球状星团是一种众多恒星由于引力而聚集、外形呈巨大球状的天体。在球状星团中，随着时间的流逝，大质量恒星向中心聚集，小质量恒星则向外扩散。
因此，球状星团的年龄被认为可以通过恒星的分布判断出来。然而，实际的年龄和看起来的年龄会有区别。看起来的年龄也被称为“动力学年龄”，是了解球状星团演化的重要线索。球状星团中包含的“蓝离散星”（blue straggler）是研究动力学年龄的重要指标。蓝离散星是球状星团中恒星之间碰撞后合体，或是聚星（两颗以上的恒星围绕着共同的质心公转）中的一颗恒星将另一颗恒星的气体剥夺后形成的。
蓝离散星的质量比其他恒星重，因而更快地朝星团中心移动。通过研究蓝离散星的状态，可以推定球状星团的动力学年龄。根据这种研究方法判断，NGC 1466是一个拥有较大动力学年龄的球状星团。▲引力透镜展示出万花筒般的遥远星系图中是距离地球约46亿光年的星系团PSZ1 G311.65-18.48。虽然图中含有大量星系，但请大家注意环绕着中央的圆弧。
右上3条，左下1条，它们显示的是距离地球约110亿光年、名为“旭日弧”（Sunburst Arc）的星系的模样。大质量的星系或者星系团的巨大引力会弯折遥远天体发射出的光线，这种现象被称作“引力透镜”。由于这种现象，遥远的星系会变成细长的圆弧状，而亮度可以达到实际亮度的10～30倍。
眼前的星系团和位于远方的星系之间的关系，可以说是非常明确地证明了爱因斯坦的“宇宙中巨大物体产生的引力可以使光线弯曲”的预言。观测显示，这条旭日弧与宇宙诞生后不久（1.5亿年）就存在的古老星系具有相似的特征。