为什么只在哈勃超深空里才拍到数不胜数的星系和星系团？其他深空是因为没有拍到，还是不存在这么多星系团？

参考一下链接：NASA - NASA'S Hubble Provides First Census of Galaxies Near Cosmic Dawn最主要的问题是其他的望远镜没有拍那么多漂亮的照片。下面的图展示了美国南极望远镜在亚毫米波段探测到的星系团分布
图中x轴是红移，可以看做是星系团的距离，纵轴是星系团质量，以10^14太阳质量为单位。每一个黑点是一个南极望远镜探测到的星系团。可以看到星系团数目在高红移，也就是距离我们很远处是显著下降的。（并不是没有探测能力，SPT对5x10^14以上的星系团的探测是几乎完备的）

为什么远处没有大的星系团呢？因为光速有限，距离我们越远，观测到的是越古老的宇宙。而宇宙的结构是从小到大逐级形成的。星系团作为宇宙中最大的维里化自束缚引力系统，形成相对较晚的。所以超过一个限度以后，望远镜看的非常非常远，并不能给你更多的星系团。从这个意义上，即使是小望远镜，可以看到的星系团的数目也不逊于哈勃。

但是其他的望远镜看到的星系团并不都像哈勃那么漂亮。或者分辨率不够高（比如SDSS, SPT)，或者波段不够多没法做漂亮的彩色照片。因此公众接触这些照片的机会不多。特别是，在光学波段的观测中，哈勃望远镜往往扮演终结者的角色，其他地面小望远镜被用来选择天体，由哈勃最终拍摄分辨率最高，极限星等也最高的图像。

比如下图是XMM-Newton在X-ray看到的星系团。对，就是你看到的那一坨粉色（我相信这个展示的人已经很认真的选了一种好看的粉色）。因为在这个波段，望远镜观测的是星系团中的热气体，所以看上去是一片。


下面这张照片是SDSS望远镜（2米口径地面望远镜）光学波段拍摄的星系团，我们可以看到好几个星系，但是分辨率非常差：

在哈勃眼中，同一个星系团是这样的：
编辑于 2015-10-18除了哈勃超深空HUDF以外，还有哈勃深空HDF，哈伯极深空XDF，哈勃南天深空等等，而且工作在多个波段。斯皮策和钱德拉太空望远镜也在各自波段做过类似工作。喏：List of Deep Fields
Hubble Deep Field and Hubble Ultra-Deep Field and Hubble Extreme Deep Field
（维基中文内容太少，而且还有错误）
你所给出的网页图片下面指出HUDF发现了7个新的星系在地面巡天望远镜中从未出现过（地面著名的巡天计划比如著名的泛星計畫和正在建的LSST，其深空分辨率明显不及哈勃，地面观测XDF那片天空几乎是空无一物的，但地面观测可以覆盖大片天空），因此是没拍到而非不存在。XDF又在HUDF的基础上进一步发现更多星系。哈勃靠的是长时间的曝光才能更多地接收来自极远星系的光子，就像天空摄影多次曝光叠加处理可以拍出满天繁星的效果，包括肉眼不可见的恒星一样。

这是XDF：

曝光原理：

XDF的视场大小（最中间的小框）：
这是观测的最远的星系的距离：

XDF里的星系距离我们有远有近，可以进行处理区分：

HDF，HUDF，XDF三者依次先后完成，图像视场递减，曝光时间依次增加，因此分辨率也依次增加。哈勃深空项目可以看到我们宇宙刚诞生数亿至十多亿年时的景象，可以看到宇宙黑暗时期之后的第一代星系，对于研究早期宇宙意义非凡。
此外，已延期数次（总费用已涨至80亿美元，不包括运行成本，美帝为了满足全人类的好奇心还真舍得啊）预计2018年发射的詹姆斯·韦伯望远镜拥有更高的分辨率，且主要在近中红外波段工作（宇宙早期的可见光红移就会到红外波段了），或许将在这方面取得重大突破。

For additional information,refer to:
http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2012/37/image/
http://www.nasa.gov/mission_pages/hubble/science/xdf.html
http://www.spacetelescope.org/news/heic1214/编辑于 2014-04-19通俗来讲，就是说地面上的望远镜以“从天文观测中获得数据、进行加工以获得科学成果”为目的进行观测，所以很多时候能进行分光或者测光的时候，实际的象是模糊的也无所谓。最主要的是，地面上看太空，需要经过大气的干扰，大气不透明/不稳定等都会造成图像模糊。哈勃太空望远镜虽然小，但是本身在太空，不受大气影响，所以它的实际分辨率基本趋近于理论分辨率。大气内外的差别，做个比喻，就是你把眼镜摸花了看和眼镜擦干净看。发布于 2015-11-05　　非常抱歉，这个答案预定位置之后拖了一年半，现在补上。我仅对星系团有一些了解，本答案就主要介绍介绍星系团吧。
　　大家都应该知道，我们宇宙中的天体根据大小是可以分为不同层次的。从小到大大致可以分为行星、恒星、星团、星系、星系团、星系超团、大尺度纤维结构和整个宇宙。星系团是我们宇宙中最大的自引力束缚系统。啥意思？意思就是比星系团小的天体，如行星、恒星、星团和星系，它们都在自身引力的作用下保持着相对稳定的形态；而比星系团大的结构，如星系超团和大尺度纤维结构，它们的形态并不固定，随着宇宙膨胀而膨胀。所以，星系团是宇宙中由自身引力能够保持固定形态的最大天体。它们一般位于宇宙大尺度纤维结构的交汇处（如下图中心黄色部分）。

　　星系团有多大呢？星系团的质量一般在10^(14-15)个太阳质量，作为参考，我们银河系的质量约为10^11个太阳质量。星系团一般包含几十到上千个星系。值得注意的是，星系团里的这些星系绝大多数和我们的银河系并不相同。我们的银河系是比较年轻的漩涡星系（下图靠右，蓝色），而星系团里的星系大多都是年老的椭圆星系（下图靠左，黄色）。星系团的典型尺度为Mpc，也就是约10^(6-7)光年。
　　天文学家目前主要在X射线、光学、毫米波和射电波段观测星系团。星系团的X射线辐射主要来自团内星系之间的介质的热辐射（下图左上角），光学辐射主要来自成员星系的恒星（下图左下角），毫米波辐射来自团内热气体的逆康普顿散射（SZ效应，下图右上图中的彩图），射电辐射一般来自相对论电子在磁场中的同步辐射（下图右下图中的等高线）。

　　而证认星系团，一般是X射线、光学和毫米波段这三个波段。在X射线波段，天文学家从欧洲的ROSAT卫星数据中证认了约2000个星系团，目前还在运行的欧洲XMM-Newton卫星和美国的Chandra卫星也已经分别发布了约800和1000个星系团。在毫米波段，天文学家从Planck卫星数据中已经证认了约2000个星系团。而在光学波段，证认出来的星系团数目远远大于前面两个波段。
　　光学波段的星系团大样本主要是从美国的斯隆望远镜（下图左）的数据中挖掘得到。这主要是因为斯隆望远镜的天区较大，灵敏度较高，观测了大量星系的红移（可以确定星系在三维空间中的位置）。2007年，美国天文学家基于斯隆数据证认了13823个星系团；2009年，我们证认了39668个星系团；2010年，美国另外一个团队发布了他们证认的55424个星系团；2012年，我们发布了当时最大的星系团表，包含132684个星系团。这个工作基本上让国外团队放弃了竞争。在2015年，我们又根据最新的数据跟新了我们的团表，包含158103个星系团（下图右展示了星系团分布）。
　　作为宇宙中最大的自引力束缚系统，星系团的研究有重要意义。首先，它可以示踪宇宙大尺度结构，其次可以限定宇宙学模型和参数。星系团质量巨大，可以用来研究引力透镜效应。由于星系团里稠密的环境对星系的演化产生影响，因此星系团也是研究星系演化的重要实验室。
　　目前探测到的星系团绝大多数都是在红移1以下，也就是距今70亿光年左右；搜寻高红移星系团是目前星系团研究中的一个热点领域，目前天文学家已经在红移大于2的早期宇宙中发现了星系团。像这么高红移的星系团，一般都需要多波段的望远镜长时间的跟踪观测，一般都需要几百小时，观测及其困难，当然研究成本也很高。
　　哈勃望远镜作为少有的太空光学望远镜，由于没有大气的影响，分辨率很高，长时间曝光也可以得到极高的灵敏度。但对于大样本星系团的证认工作，还是需要大天区多光纤望远镜来做。美国斯隆望远镜刚好满足这样的特征。
　　我国自主研发的郭守敬望远镜是美国斯隆望远镜的加强版（如下图），口径比它们大一倍，光纤数目比它们大一个量级。目前郭守敬望远镜已经发布了500多万个恒星的光谱，这个数目比之前地球上所有望远镜发布的光谱数目之和都还要多。只可惜郭守敬望远镜的灵敏度还不太高，对于遥远星系光谱的探测还能力有限，因此目前对于星系团的研究还没有帮助。
编辑于 2017-02-23一个最最基本的宇宙学原理是：宇宙是各向同性的。
这意味着无论你从什么方向看过去，宇宙的景象都是差不多的。
换句话说，你用哈勃看其他的地方，也会得到差不多的类似景象。编辑于 2016-12-14哈勃可以在轨道上连续曝光一个礼拜，地面望远镜咋办？发布于 2016-12-30