宇宙中有多少個星系？這問題肯定是在近地軌道上辛勤工作了數(shù)十年的哈勃望遠鏡最想知道的，因為它延壽了數(shù)次，快要支撐不下去了，而它的繼任者詹姆斯-韋伯望遠鏡卻還一再推遲，遙遙無期！哈勃的使命-了解宇宙的角角落落都在發(fā)生什么，它在數(shù)十年間觀測超過265000個星系，到底占宇宙的幾何？

梅西耶的大發(fā)現(xiàn)

盡管第一個河外星系確認是在哈勃時代，但對于河外星系的大發(fā)現(xiàn)我們卻要追溯到100多年前法國天文學家梅西耶時代，因為他的辛勤工作使得我們現(xiàn)在有一份叫做梅西耶星團星云列表，也時常用梅西耶馬拉松來驗證觀測極限，當然這也是紀念梅西耶最好的一種方式。

梅西耶馬拉松觀測活動

1757年梅西耶記錄了他的第一個河外星系M32，M31仙女星系已經(jīng)于1612年被德國天文學家西門·馬里烏斯所記錄（波斯天文學家蘇菲在905年左右就已經(jīng)描寫過這個星系）。

1758年梅西耶記錄了星團星云中列表中的第一個天體，M1也就是我們熟悉的蟹狀星云，這是1054年金牛座超新星爆發(fā)的殘骸。

蟹狀星云

梅西耶從1764年開始制作一張彗星和夜空中看起來朦朦朧朧的天體列表。經(jīng)過十幾年的觀測后梅西耶分別在1771年、1781年和1784年發(fā)表了《梅西耶星團星云列表》的第一卷（M1-M45），第二卷（M46-M68）和第三卷（M69-M103）。

梅西耶天體列表（部分）

其中藍色表示的都是河外星系，當然梅西耶使用的是50-70毫米的小望遠鏡，根本就看不清這些天體，不過也局限于當時測距技術(shù)，也無法測量它們的距離，梅西耶一直以為它們就在銀河系內(nèi)！

哈勃確認河外星系

1917年威爾遜山天文臺的的2.54米胡克望遠鏡建成，在口徑就是王道的觀測界大發(fā)現(xiàn)從此開始，1924年哈勃將它指向了仙女星系（M31），這臺超級望遠鏡將一團光斑的仙女星系分解成了一顆顆恒星，活該哈勃運氣比較好，他居然在里面找到一顆造父變星（一類高光度周期性脈動變星，也就是其亮度隨時間呈周期性變化）！

因此只要測量了其變光周期后，就可以根據(jù)光度變化測量出星系的距離，哈勃以此為依據(jù)測量了仙女星系的距離，大約110萬光年，盡管這個數(shù)值與現(xiàn)代測定的距離254萬光年相去甚遠，但哈勃至少肯定了一點，仙女星系不在銀河系內(nèi)，而且它的規(guī)?？赡艹^銀河系！

哈勃望遠鏡觀測m31中的造父變星

隨著對星系的認識繼而發(fā)現(xiàn)越來越多的河外星系，另外哈勃對遙遠星系和距離成正比的速度原理，因此檢測紅移也成也星系距離評估的重要參考，而對恒星演化的認識，Ia超新星的標準燭光方法也使得距離測定更加準確。因此大家發(fā)現(xiàn)梅西耶天體中很大一部分都是河外星系。

最大的星系是哪個？

到現(xiàn)在為止發(fā)現(xiàn)的最大星系是IC1101，但它并不是最近才發(fā)現(xiàn)的，而是赫歇爾在1790年就已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，在1895年被約翰·路易·埃米爾·德雷耳收錄在星云和星團索引目錄（IC）中的第1101個天體，因為當時看起來這就是一片星云！后來才被確認這是一個獨立星系！

這個星系的分類是超大橢圓星系-透鏡狀星系，距離約10.45億光年，是阿貝爾2029星團中最亮的星系，它幾乎就是正面朝向地球，IC1101有非常大的彌散光半徑，高達200萬光年，大部分透鏡狀星系的直徑在5-12萬光年之間，IC1101的研究者認為，它可能是宇宙中最大的星系！

IC1101真的是宇宙中最大的星系嗎？

當然我們并不能打包票，因為無聊的哈勃望遠鏡干過幾件令人類極為震撼的事情，哈勃望遠鏡是1990年4月24日發(fā)射的，結(jié)果數(shù)周后發(fā)現(xiàn)哈勃成像模糊，經(jīng)過檢查后發(fā)現(xiàn)哈勃的主鏡磨制出現(xiàn)了失誤，存在嚴重的球差，是制造過程中的品控失敗所致，但追究責任已經(jīng)無濟于事，關(guān)鍵是哈勃望遠鏡整個工程已經(jīng)耗資30億美元，這個誤差幾乎將哈勃前途徹底葬送！

1979年5月，在康涅狄格州丹柏立的珀金埃爾默公司拋光中的主鏡

因此在哈勃的首次維修任務(wù)中，將一枚修正球差的鏡片消除這個誤差，這片修正鏡被安裝在第二代廣域和行星相機的CCD前，因預算限制只修正了4片CCD，而不是全部的8片！經(jīng)過折騰的重裝上陣的哈勃望遠鏡發(fā)揮了它該有的價值！隨后的發(fā)現(xiàn)也確實讓大家非常震驚！

維修前后的效果對比

哈勃望遠鏡的項目主任有一個10%自由支配望遠鏡使用的時間，當時的哈勃科學研究主任羅伯特·威廉斯決定把1995年的這個“主任裁量時間”用于研究遙遠星系，將它對準了大熊座附近的小塊區(qū)域，在1995年12月18日至28日間總共拍攝了342張照片，在多個波段（濾光鏡）下的照片疊加之后獲得了如下照片！

每個亮斑都是一個星系，這些星系最遠可達100億光年！當然這事遠未結(jié)束，嘗到了甜頭的遙遠星系研究計劃在1998年9月至10月間南天區(qū)杜鵑座：赤經(jīng)22h32m56.22s，赤緯-60°33'02.69"這個位置拍攝了數(shù)百張照片，疊加處理后得到了如下照片：

視野中都是星系，和大熊座區(qū)域得到照片類似，看上去空無一物的空域有著無數(shù)的星系。2003年9月24日至2004年1月16日，哈勃對天爐座的一小塊區(qū)域累積曝光113天的數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理后得到如下照片：

上圖是HUDF的加強版

哈勃超深空照片顯示的范圍為3平方角分，只有全天空12700000分之一的面積！照片中的部分天體位于133.5億光年外，估計大約有10000個星系！

以上天區(qū)都是隨機選擇的區(qū)域，任何一個都給了人類無比震驚的發(fā)現(xiàn)，在遠達133.5億光年的遙遠宇宙仍然無比熱鬧，宇宙的各向同性是觀測驗證過的，我們找不到天空的任何一處在星系的分布上有什么區(qū)別，那么請問在這些星系中或者在尚未發(fā)現(xiàn)的星系中，IC1101是最大的嗎？相信沒有一位朋友可以保證，因為哈勃觀測的區(qū)域只是全天區(qū)12700000分之一而已，而且距離是在133.5億光年，按宇宙膨脹速度推算，大約為與300-330億光年左右，而可觀測宇宙高達465億光年，之外有什么？我們根本沒有理論支持！