▲阿贝尔370（Abell 370）星系团是“跨越超深前沿场和遗产测绘”（BUFFALO）计划的第一个观测目标，旨在寻找探寻宇宙中最早形成的一批星系。
据美国物理学网9月13日（当地时间）消息称，美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）共同运营的哈勃太空望远镜（Hubble Space Telescope）最近开启了一项最新任务，旨在探索和揭示宇宙中那些历史最久远的星系的演化过程。这个名为“跨越超深前沿场和遗产测绘”（Beyond Ultra-deep Frontier Fields And Legacy Observations, 简称BUFFALO）计划将对6个巨型星系团及其周围环境进行观测。第一批观测对象将包括阿贝尔370星系团（Abell 370）和围绕它的一系列光芒被引力波放大的星系。
了解宇宙中最早星系的形成和进化过程对我们认识和理解宇宙至关重要。虽然哈勃太空望远镜已经探测到一些人类已知的最遥远的星系，但是它们的数量还很少，让天文学家们很难确定它们是否代表整个宇宙的状况。
像在这张最新图像中可以看到的、如阿贝尔370这样的巨大星系团，可以帮助天文学家捕获到更多这类遥远的天体。简而言之，原因在于它们巨大的物质量能使它们成为了人类观测宇宙的放大镜——这些物质量会让其背后更远天体所发出的光线发生弯曲并将其放大，从而暴露凸显出这些即使是哈勃望远镜本来也无法看到的、光亮微弱的天体。通过利用这种被称为“强引力透镜”（strong gravitational lensing）的宇宙学科技，哈勃望远镜能够探索到宇宙中最早、最遥远的星系。被阿贝尔370的质量所透镜化的星系不胜枚举，而最令人惊叹的引力透镜现象就存在于该星团中心下方。这个外号为“龙”（the Dragon）的扩展图像特征是由位于该星系团之外的螺旋星系的大量重复图像所组成的。
这张阿贝尔370及其周围环境的图像就来源于BUFFALO测绘计划结果的一部分。该项目是由来自丹麦尼尔斯·波尔研究所（Niels Bohr Institute）和英国杜伦大学（Durham University）的天文学家们所共同主持，目标是继承和延续之前“前沿场”计划的瞩目成果。
BUFFALO的主要任务是探察宇宙中质量最大、光芒最亮的星系是在什么时候、如何形成的，以及早期星系的形成过程与暗物质之间的相互作用和关系。这一结果将使天文学家们能够确定在宇宙大爆炸后的前8亿年间星系迅速形成的速度，而这也将为即将到来的美国宇航局、欧洲航天局以及加拿大航天局（CSA）共同发起的詹姆斯·韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）观测计划铺平道路。
在“前沿场”观测结果的坚实基础之上，BUFFALO项目将能够以约十倍于之前计划的效率去探测观察这些最遥远的星系。另外，它还将利用其他太空望远镜在这些星系团周围区域已经取得的观测结果，这些数据集将被囊括在对第一批星系的搜索任务中。而这一计划所带来的观测视野的拓展也将帮助天文学家们更好地测绘出每个星系团中普通物质和暗物质的三维质量分布映像图，从而能更透彻地了解充当“透镜”的星系团的演化过程以及暗物质的本质。
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编译：朱明逸
责编：南熙
