詹姆斯·韦伯太空望远镜完成了第一年的宇宙观测，到目前为止它发现了什么？
艺术家绘制的詹姆斯·韦伯太空望远镜，背景是一个遥远的星系。(图片鸣谢:马頔_泽尔/伊斯托克/盖蒂图片社)
（蜘蛛网eeook.com）据美国太空网（丽贝卡·孙）：自从我们看到开创性的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的第一批官方图像已经一年了。
从那以后，这台望远镜一直在努力收集我们宇宙的数据。据太空望远镜科学研究所称，仅在一年内，研究人员就发表了超过750篇同行评审的科学文献，这些文献使用或引用了詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST或韦伯)的数据。从宇宙第一批星系的数据到对我们太阳系的进一步了解，JWST已经开始兑现比以往任何时候都更详细地观察我们宇宙的承诺。这才刚刚开始，未来几十年的科学预测将会到来。
JWST行星科学项目副科学家斯蒂芬妮·米拉姆告诉《Space.com》:“今天上小学的孩子们[可能]正在使用这台望远镜。”。“这是为了下一代。”
这是JWST在第一年的工作，以及望远镜的下一步计划。
突破性的发现
到目前为止，JWST已经完成了数百个研究项目，包括许多与捕捉最遥远的可观测星系有关的项目，由于光传播到我们这里需要很长时间，这些星系也是宇宙中最早的一些星系。
JWST已经成功捕捉到了1340万光年之外的星系，距离大爆炸仅3.2亿年。据《自然》杂志报道，其中一些星系具有令人惊讶的品质，如意想不到的巨大尺寸或比预期更高的恒星形成率。
詹姆斯·韦伯太空望远镜进行的CEERS(宇宙演化早期发布科学)调查的一小部分中，一个3D可视化描绘了大约5000个星系。(图片鸣谢:图片:美国宇航局，欧空局，加空局，史蒂夫·芬克尔斯坦(UT奥斯汀)，米凯拉·巴格利(UT奥斯汀)，丽贝卡·拉森(UT奥斯汀)。图像处理:艾丽莎·帕甘(STScI))
JWST取得进展的另一个领域是系外行星研究，包括对系外行星的大气进行详细测量，例如TRAPPIST-1系统中的行星，这是一组距离一颗小恒星约40光年的七颗系外行星。
该系统是恒星“可居住区”中已知最大的地球大小的系外行星集合，可居住区是科学家认为可能存在维持生命条件的恒星距离。在3月份发表的研究中，研究人员能够使用二次日食的红外辐射数据，或者当一颗行星经过TRAPPIST-1后面时，了解到最内部的行星TRAPPIST 1-b没有大气层。
在离家更近的地方，韦伯在我们的小行星带有了一些惊人的发现。在Milam于5月发表的一项研究中，研究人员使用JWST识别了小行星带中第一颗被水蒸气包围的彗星。此前，只在遥远的奥尔特云和柯伊伯带发现过含有水冰的彗星。
“小行星带中的水蒸气非常多，”米拉姆说。“这意味着有某种机制将水冰保存在靠近我们太阳的小行星状物体中。”
詹姆斯·韦伯太空望远镜于2022年9月8日拍摄的彗星238P/Read的图像，这是一颗被水蒸气包围的主要小行星带彗星。(图片鸣谢:NASA、ESA、CSA、M. Kelley(马里兰大学)、H. Hsieh(行星科学研究所)、A. Pagan (STScI))
从一开始就超出预期
JWST的每一次观测都得益于它令人难以置信的光学技术。Milam说，JWST被要求具有仅2微米的微小衍射极限。但是望远镜最终变得更加精确——它的衍射极限目前是1.1微米，这意味着它可以分辨出从望远镜中看起来只有一个小细菌大小的物体。
“每个人都[……]得到了比他们希望的更好的数据”，因为这些光学器件，Milam说。
除了令人惊叹的观测质量之外，望远镜的发射进行得非常顺利，节省的燃料明显多于科学家的预测。虽然美国宇航局最初预计JWST号将持续10年或更短时间，但现在预计它将继续运行20年，直到21世纪40年代。
詹姆斯·韦伯太空望远镜仪器NIRCam(左)、MIRI(右上)和两者结合(右下)拍摄的猎户座星云中行星形成盘的三视图。(图片鸣谢:欧空局/韦伯、美国航天局、加空局、m .扎马尼(欧空局/韦伯)、PDRs4All ERS团队)
下一步是什么
在接下来的一年里，研究人员将在今年使用JWST所学的基础上，继续推进望远镜的能力和边界。例如，Milam说，望远镜有可能发现一个更遥远的星系。
当然，在JWST问题上存在一些挑战。2022年5月，在第一批图像发布之前，一颗比预期更大的微流星体撞击了JWST，对望远镜造成了微小但可检测的损坏。Milam说，这么大的微流星体撞击是不常见的，科学家们正在继续开发确保未来撞击不会损坏望远镜的方法。
尽管如此，她说，随着JWST继续揭示更多关于我们宇宙的问题，事情很难变得更好。
“每次我们看到某样东西，它都会打开一个全新的蠕虫罐，”她说。
