宇宙从137亿年前的大爆炸开始，而星系大爆炸后10亿年才形成

宇宙中的星系究竟为何如此庞大，并且无处不在呢？天体物理学的最大疑问之一，就是星系从何而来。我们对此缺乏彻底的了解。宇宙起源于我们所谓的大爆炸，137亿年前，宇宙还处在密度极大，温度极高的混沌状态。当时宇宙中没有任何星系存在。所以星系一定是在那个初始状态之后形成的。恒星的形成需要引力，而将恒星聚集成为星系需要更大的引力。最早的恒星形成于大爆炸后两亿年。引力将恒星聚集在一起，形成了最早的星系。著名的哈勃太空望远镜让我们能够看到过去，回到创世之初，也就是星系刚开始形成的时期。

哈勃望远镜能观测到许多星系，但是我们今天看到的光是这些星系数十亿年甚至数万亿年前发出的，这些光需要经历如此漫长的时间才能到达地球。所以我们今天所见的其实是这些星系远古历史。

观察哈勃深空，我们能看到一些模糊的地方，它们看起来不太像我们今天见到的星系。这些微小模糊的光点几乎无法辨别，这些模糊光点包含数百万甚至数十亿颗恒星，正逐渐聚集在一起形成新的星系，而这些模糊的光点就是最早的星系，它们大约在宇宙大爆炸后10亿年形成的。

通过哈勃太空望远镜，我们能看到很遥远的太空。如果想看的更远，并回朔更遥远的过去，我们需要另一座望远镜。这种望远镜太大，不能发射到太空。位于智利北部的一台望远镜，阿塔卡马宇宙望远镜，该望远镜位于海拔5200米处，是世界上海拔最高的望远镜。

这座望远镜所处的环境非常极端，十分寒冷，狂风肆虐，但对于天文观测来说很有好处。天空总是非常晴朗。晴好的天空十分重要，这样阿塔卡马宇宙望远镜精确的反光镜才能聚焦这些遥远的早期星系。有了阿塔卡马宇宙望远镜，天文学家能够将图像放大，看到天空某些区域前所未见的细节，也能够研究各种宇宙结构的发展进程，还可以观测到星系或星系团十分精确的细节。阿塔卡马宇宙望远镜并非用来侦测可见光，而是用来探测宇宙诞生几十万年之后的宇宙微波辐射。这架望远镜不仅能探测到早期星系，还能看到它们是如何形成和发展的。天文学家能够追踪和发现星系和星系团的形成过程，可以观测到从宇宙诞生几十万年到今天所形成的所有星系的成长足迹。

阿塔卡马宇宙望远镜帮助天文学家了解到星系是如何从诞生之初逐渐演化的，星系形成初期是什么样子的，它们与现代的星系相比有何不同，以及它们是如何发展演变的。天文学家正在观察星系是如何从恒星群发展成为我们今天所见到的宇宙体系的。天文学家的理解是，恒星形成恒星团，恒星团形成星系，星系团形成超级星系团，也就是我们今天在宇宙中观察到的最大结构。