哈勃深空

哈勃深空所包含的範圍細小，幾乎不含銀河系內的恆星。因此，可見的3,000多個星體幾乎全部都是遙遠的星系，其中更包含了所知最早、最遙遠的星系。圖像揭示瞭如此多極其年輕的星系，在對早期宇宙的研究中具有里程碑式的意義。

哈勃深空觀測三年之後，哈勃空間望遠鏡再度以同樣的方式拍攝了位於南天杜鵑座的深空圖像，是為哈勃南天深空。南北天兩張深空圖像之雷同，使科學家更堅定地相信宇宙在極大的尺度上仍具有均勻的結構，而地球則位於宇宙中毫不突出的區域之中，也就是宇宙論原則。

哈勃空間望遠鏡曾參與拍攝的其他深空圖像包括：範圍更大但深度較低的大型軌道天文台起源深空巡天，2004年經幾個月曝光而成，深度更高的哈勃超深空，以及2012年進一步打破可見光天文觀測精度記錄的哈勃極深空。

哈勃空間望遠鏡的設計初衷，就是利用極高的光學分辨率對遙遠星系中的細節做無法在地面上進行的觀測研究。由於位於大氣層以上，哈勃空間望遠鏡並不受氣輝影響，因此在可見光和紫外光攝影上能達到地面望遠鏡無法媲美的精度。1990年哈勃發射時，其鏡面存在球面像差的問題，但儘管如此，望遠鏡仍然可以拍到前所未見的遙遠星系。由於光速有限，所拍攝到的遙遠星系就是它們在數十億年前的景象。拍攝這些星系，有助於科學家進一步瞭解星系乃至整個宇宙的演化過程。

1993年，STS-61號航天飛機任務為哈勃空間望遠鏡裝上矯正鏡，解決了球面像差問題。精度提高後，科學家便利用望遠鏡對愈來愈遠的星系進行觀測。哈勃中深空巡天（Medium Deep Survey，MDS）使用第二代廣域和行星相機（Wide Field and Planetary Camera 2，WFPC2）對隨機方向拍攝深空照片，並用其他儀器做預定觀測；還有一些項目對可從地面觀測的星系進行重點觀測。這些項目都發現，數十億年前的星系和星系有着截然不同的性質。

哈勃空間望遠鏡觀測時間之中，有10%是由項目主任自行決定如何分配用途，即所謂的“主任裁量時間”。這樣的時間一般用於觀測突發而短暫的天文事件，如超新星。在確定哈勃的矯正鏡效果良好後，當時的空間望遠鏡科學研究所主任羅伯特·威廉斯決定把1995年主任裁量時間中的一大部分都用於研究遙遠星系。特別成立的諮詢委員會建議用WFPC2相機和多個濾光器對銀道緯度較高的一處“典型”範圍天空進行觀測。此項目的專家小組就此成立。

哈勃深空的最終圖像在1996年1月的美國天文學會會議上公佈。圖像中，共有約三千個遙遠黯淡的星系，有清晰能辨的不規則星系和螺旋星系，也有隻有幾個像素寬的星系。整體來説，哈勃深空只含不到二十顆前景恆星，圖像裏的絕大部分天體都是遙遠星系。

哈勃深空中共有約五十個藍色點狀天體。有的可能與成鏈分佈的鄰近星系有關，為恆星密集形成的區域，有的則可能是遙遠的類星體。天文學家最初認為這些藍點不可能是白矮星，因為根據當時所知的白矮星演化理論，不會產生如此藍的白矮星。然而，亦有更近期的研究發現不少白矮星會逐漸變藍，因此哈勃深空也有可能拍到了白矮星。

1998年，哈勃空間望遠鏡在南半天球又拍攝了一幅深空圖像，是為哈勃南天深空。哈勃南天深空的拍攝策略和北天深空相似，所得圖像也和北天深空十分相像。兩者之類同體現了宇宙論原則，即宇宙在最大尺度上仍具有均勻的結構。哈勃空間望遠鏡利用1997年安裝的空間望遠鏡影像攝譜儀（STIS）和近紅外線照相機和多目標分光儀（NICMOS）拍攝哈勃南天深空。

哈勃北天深空已多次利用WFPC2相機重新拍攝，STIS和NICMOS也對其做過拍攝。天文學家在哈勃深空範圍的兩次拍攝之間進行比較，以此發現了多次超新星事件。

大型軌道天文台起源深空巡天進行過一次範圍更大，但精度不如哈勃深空的深空觀測。哈勃又對此範圍內的一小部分做進一步觀測，拍攝出哈勃超深空，為當時精度最高的可見光深空圖像。2012年，哈勃所拍攝的哈勃極深空再次打破該記錄，其中所含的最遙遠星系相信是在宇宙大爆炸後5億年以內誕生的。