整整一年前，天文學家發布了第一張使用詹姆斯·韋伯望遠鏡拍攝的科學圖像，這讓許多人興奮不已。
接下來的幾個月還帶來了革命性的天空照片，每張照片都突破了我們天文學知識的界限，豐富了我們對宇宙的理解。
您是否有這樣的印象：我們逐漸越來越少地提及哈勃望遠鏡，而大多收到與詹姆斯·韋伯的觀測相關的新消息？ 這只是一個印象。 但事實是，哈勃太空望遠鏡並沒有以最佳分辨率拍攝照片，有時甚至完全模糊，因此標誌性照片（龍骨星雲、創世之柱、小麥哲倫星雲中的恆星形成區域）現在將會好很多。 畢竟，是時候進行全新的項目了，包括深海觀測 空間。 因此，人們可以無休止地寫詹姆斯·韋伯望遠鏡的工作。 當然，這並不意味著哈勃已經走了，他仍在太空中英勇地工作，但他的繼任者的時刻已經到來。
我們都記得詹姆斯·韋伯望遠鏡在地面房間中展開遮陽板的照片，其有效性取決於其在圍繞 L2 點的軌道上的位置。 現在他在宇宙深處的某個地方研究宇宙並拍攝有趣的物體。
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新的太空望遠鏡即將出現，但韋伯仍將是最好的
幾個月後，韋伯太空望遠鏡（正式名稱為 JWST 或詹姆斯·韋伯太空望遠鏡）將在距離地球 2 萬公里的 L1,5 附近軌道上接收另一個伴星——歐幾里得望遠鏡，用於對天空進行大規模勘測，該望遠鏡將尋找天體的跡象。暗能量和暗物質的存在幾年後，歐幾里得望遠鏡將與另一架望遠鏡——南希·格蕾絲·羅曼（南希·格蕾絲·羅曼 - 哈勃的雙胞胎）一起進入地球軌道。 然而，詹姆斯·韋伯望遠鏡將長期保持最大的太空望遠鏡的地位，它最有能力觀察最近的宇宙（太陽系）和宇宙最遠的角落的細節。
今年晚些時候將迎來另一個特殊的周年紀念日——哈勃望遠鏡接受“眼科手術”30週年，即安裝一種儀器來糾正因拋光不當的鏡子產生的模糊圖像。 這是在 1993 年 月完成的，距該望遠鏡發射進入軌道已經三年多了。
詹姆斯·韋伯的望遠鏡沒有這樣的問題，他的儀器的性能超出了天文學家的最瘋狂的期望。 是的，科學家和工程師在這一年裡經歷了一些最初的壓力時刻，因為與 MIRI 中紅外範圍觀測儀器相關的一些元件兩次失敗（分別在 2022 年夏季和 2023 年春季）。 就像 NIRISS 儀器（2023 年冬季）一樣，其問題是由宇宙射線引起的。
儘管如此，對詹姆斯·韋伯的投資還是得到了良好的回報。 據官方數據，該望遠鏡耗資10億美元。 例如，這一數額可以與美國艦隊中最現代化的航空母艦杰拉爾德·R·福特號的建造成本13億美元進行比較。 這不是一個完美的比較，但它顯示了天文學和軍事技術中金錢的價值有何不同。
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12 個月的望遠鏡觀測得到了什麼結果？
您可以閱讀有關望遠鏡的更多信息、它是如何建造的、它的秘密以及與名稱相關的爭議 我們之前的文字。 但現在是總結這一年觀測結果、突出最有趣的發現並展示它們對天文學的影響的時候了。
韋伯給天文學家帶來的好處是能夠以更高的分辨率看到已知的物體，並看到以前我們沒有註意到的東西。 因此，天文學家收到了大量數據，使他們能夠改進現有理論或創建新理論。 雖然聽起來很微不足道，但韋伯的成就需要來自世界各地的工程師和科學家的合作。
下面我們展示了來自的最有趣的圖像集合 望遠鏡 James Webb，迄今為止收到了 12 個月的觀察結果。
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韋伯研究什麼？ 從最近的小行星到最遠的黑洞
第一次比較觀測顯示了能夠同時在近紅外範圍和中紅外範圍內看到宇宙的價值，在中紅外範圍內你可以看到更冷、幾乎看不見的結構。 我們不僅談論標誌性的創世之柱，還談論觀察太陽系的天體。 詹姆斯·韋伯望遠鏡已經探索了木星和土星，提供了海王星塵埃環以及天王星及其許多衛星的最佳圖像。 韋伯望遠鏡如何觀測天王星及其光環可以在放大的圖像中看到，其中標記了最大的衛星：
除了行星之外，詹姆斯·韋伯望遠鏡還瞄準了土星的衛星，包括泰坦和冰冷的土衛二的表面和雲層，在那裡可以清楚地看到構成土星周圍釷的冰、水蒸氣和有機化合物的排放。
去年秋天，韋伯還讓科學家們觀看了 DART 探測器與小行星 Dimorphos 的碰撞，今年幫助確認了源自火星和木星之間小行星帶的一種特別罕見的彗星的存在。 韋伯在該地區觀測到的最小小行星直徑約為 100 m。
我們對韋伯望遠鏡對里德彗星的觀測很感興趣。 它對於天文學家來說非常有趣，因為它含有水。 儘管不應該如此，因為這顆彗星的軌道位於小行星帶，比海王星以外的彗星的軌道更靠近太陽。 媒體上有一些更令人印象深刻的可視化和結論，但天文學家對上圖這樣的圖表很滿意。
天文學家還將望遠鏡瞄準了系外行星。 一月份，韋伯望遠鏡發現了第一顆這樣的行星，它看起來與地球相似，儘管它繞太陽旋轉的軌道非常狹窄，週期為兩天。 通過紅外觀測，詹姆斯·韋伯能夠測量岩石行星 Trappist-1 b 表面的溫度，並觀察到年輕恆星 AU Microscopii 周圍的塵埃盤，該恆星在行星形成後經歷了動態演化。 這些觀察結果中的每一個都擁有最佳的數據分辨率。 韋伯的分光鏡還發現了不尋常的行星大氣，例如 VHS 1256b 行星周圍的矽酸鹽大氣。
Chamaeleon I 分子云在照片中看起來令人印象深刻：
至於恆星，韋伯望遠鏡可以到達未來將形成年輕恆星的區域，例如已檢測到冰的 Chamaeleon I 分子云，以及表明恆星周圍行星形成的大量複雜有機化合物，這在未來可能是發達生活的開始。 在距離我們 1350 光年的獵戶座星雲中，詹姆斯·韋伯望遠鏡發現了最複雜的化合物——甲基陽離子，它是形成複雜碳形式的起點。
這就是獵戶座星雲區域的樣子，光譜學家在那裡發現了太陽系外已知的最複雜的碳質粒子。 來自 NIRCam（近紅外）和 MIRI（中紅外）的圖像：
除了觀測恆星形成的早期階段，例如L1527，韋伯望遠鏡還觀測恆星生命的最後階段，例如質量巨大且熾熱的沃爾夫-拉葉124，它將在未來成為超新星。 在這兩種情況下，這些物體以前不可見的細節都被記錄下來。
看看這些精彩的照片，左邊是恆星的形成、誕生，右邊是老恆星生命的最後階段：
多虧了 MIRI 的中紅外儀器，超新星仙后座 A 的遺跡也可以在眾多美麗的圖像中看到，雖然之前已經見過很多次了，但還是韋伯望遠鏡拍出了更清晰的圖像。 這將使我們能夠更多地了解導致超新星爆炸的過程，因為它們形成的物質與地球曾經形成的物質相似。
看看望遠鏡如何觀測仙后座 A。順便說一句，用 MIRI 的中紅外相機可以看到這個星雲。
太陽系、銀河系的天體是韋伯望遠鏡最近的觀測區域。 在過去的一年裡，該望遠鏡還觀測了其他更遙遠的星系，例如仙女座星系和麥哲倫星系。 還有那些可以清晰觀察細節的，比如1433萬光年外的NGC 46星系中的塵埃帶，並根據觀察結果分析星團的演化。 還有那些距離我們數十億光年的地方，只能觀察到它們的輪廓和總體構成。
非常清晰的照片讓我們能夠看到星系 NGC1433 佈滿塵埃的中紅外結構的細節。 該圖像是 PHANGS（鄰近星系高角分辨率物理）項目的一部分。
然而，即使在後一種情況下，韋伯的範圍也比我們今天可用的任何儀器都要好。 正是這種最先進的工具使我們能夠展示以前從未見過的結構。
其中包括起源於早期宇宙的星系團、剛剛從第一顆超新星中收集物質的年輕星系，以及宇宙中最遙遠且最早的星系之一（大爆炸後 300-500 億年）。 這些結構是恆星集中形成的結構，當星系間空間充滿尚未完全電離的物質時，這些結構就已經存在。 在這個階段，當宇宙慢慢變得對光透明時，我們在詹姆斯·韋伯望遠鏡拍攝的照片中觀察到。
在觀察這些最遙遠的物體時，韋伯也得到了大自然的幫助，或者更準確地說，是透鏡現象的幫助。 最完美的例子是潘多拉超星系團（或阿貝爾 2744）的圖像，其中包含許多透鏡狀星系，當時宇宙已有幾億年的歷史。 與哈勃望遠鏡相比，通過持續幾個小時而不是幾天的曝光就可以獲得來自 50 多個光源的深空圖像。 這是觀察的巨大加速。
詹姆斯·韋伯望遠鏡拍攝了潘多拉星系超星系團的照片。 在引力透鏡的情況下，即使分辨率的最小增加對於模擬現象和估計透鏡星系的實際距離來說也是無價的。
通過觀察此類早期天體群，韋伯能夠探測到宇宙結構的顆粒。 它由位於太空中的星系團組成，由空隙隔開（但實際上，這些不是沒有物質的區域）。 這些研究是宇宙演化早期釋放科學 (CEERS) 項目的一部分，該項目使觀測最古老的黑洞成為可能，該黑洞在宇宙形成 570 億年後就已經存在。
對星系中心遙遠黑洞的觀測是利用微孔徑技術進行的，其厚度是人類頭髮的幾倍，可以打開和關閉。 這使得韋伯能夠同時觀察多達 100 個星系的光譜，大大加快了工作速度，並為天文學家提供了大量數據，其中大部分數據尚未分析。
利用微孔徑技術同時獲得多個星系的光譜。 對於業餘愛好者來說，這可能看起來不太有趣，但天文學家僅根據這張圖片就可以寫出一整本書。
下面是前往梅西星系的 290D 旅程，該星系在宇宙只有 5000 億年前就已存在。 它顯示了 CEERS 觀測到的一小部分天空中多達 200 個星系的距離差異。 從最近的星系移動到梅西，我們回到了 億年前。
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週年紀念照片 - Rho Ophiuchi 恆星形成區域
美國宇航局首席科學家尼古拉·福克斯在總結一周年時表示：“在其成立一周年之際，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡履行了其開拓宇宙的承諾，為人類提供了一個令人著迷的圖像和科學寶庫，並將持續數十年。”的觀察結果。 很難不同意這些話。
為了慶祝其周年紀念，韋伯望遠鏡拍攝了恆星形成區域蛇夫座，這是銀河系最明亮的區域之一。 那裡的許多恆星剛剛形成，隱藏在圖像橙黃色區域的塵埃雲中。 除了一顆成功穿透塵埃的恆星外，其餘大約有50顆與太陽相似或小於太陽的恆星。
那些以某種方式誕生的恆星，在它們第一次發光並開始驅散周圍物質的那一刻，就展現在我們的眼前。
這可以在圖像中以紅色和紫色氫分子噴射（條紋）的形式看到，從恆星的位置向兩個方向輻射。 感謝詹姆斯·韋伯望遠鏡，首次在該地區觀測到如此大量的重疊噴流。
蛇夫座 Rho 星雲位於蛇夫座，距我們 390 光年。 用業餘設備觀察它需要長時間曝光攝影，但你可以嘗試在不使用相機的情況下找到附近一顆與星云同名的恆星。 其亮度為4,6星等。 這意味著即使用肉眼也可以在遠離城市燈光的地方看到良好的能見度。 如果不是用肉眼，那麼肯定是用雙筒望遠鏡。
在更困難的條件下，我們不得不對位於天蠍座的心宿二恆星進行觀測，它也位於星雲附近。 夏季是在烏克蘭觀察這些物體的最佳時間，因為那時它們在南部地平線上方低處可見。
詹姆斯·韋伯望遠鏡繼續其宇宙之旅，研究新的恆星、星團和星雲。 他將能夠探究宇宙的過去，找出恆星和行星是如何誕生的，這將使我們更好地了解地球的起源。
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