自 2021 年聖誕節推出以來，年復一年地證明了它的價值。 2024 年也不例外。這只是超強望遠鏡重塑我們對宇宙理解的五次。
大星系
這其設計的部分目的是尋找宇宙中最早的星系。這些星系離我們如此遙遠，以至於宇宙的膨脹已將它們的光轉移到電磁波譜的較紅部分或紅外線部分。
天文學家利用天文台尋找那些古老的星系，而他們一次又一次發現的星系，都是曾經存在過的星系。。這裡的關鍵在於我們對星系形成的理解。早期宇宙似乎比我們想像的要活躍得多。
星系的出現和生長速度非常快，只需要幾億年的時間。宇宙學家不明白星系生長的過程如何能如此迅速地演化，天文學家希望未來的詹姆斯·韋伯望遠鏡觀測能揭示解決這個謎題所需的線索。
大黑洞
詹姆斯韋伯太空望遠鏡今年發現了一些巨大的黑洞。五月，天文學家，每個質量大約是太陽質量的 5000 萬倍，是在宇宙大約 7.4 億歲的時候發生碰撞的。
早期宇宙中的大黑洞比大星系更難解釋。這是因為黑洞形成的唯一已知方式是透過大質量恆星的死亡，從而留下質量達到太陽質量數倍的黑洞。從那裡開始，這些微小的種子必須以驚人的速度消耗周圍的物質，並且非常頻繁地合併，才能在如此早期的宇宙學年齡達到超大質量狀態。
天文學家不知道什麼天體物理過程可以解釋這些黑洞如何這麼早變得如此之大，但 JWST 也可以幫助回答這個問題。
哈伯張力
在過去的十年裡，宇宙學家們因為一個被稱為「哈伯張力」的問題而徹夜難眠。估算目前情況的不同方法，稱為哈伯速率或哈伯常數，返回的數字略有不同。
主要差異在於早期宇宙的測量值略大於晚期宇宙的測量值。天文學家提出了數百項解決緊張局勢的建議，從普通的測量誤差到重寫我們對暗能量的理解。
目前，對於這種緊張局勢還沒有普遍接受的解釋。今年，詹姆斯韋伯望遠鏡在確認是的，維吉尼亞，之後沒有提供幫助，。那麼……謝謝？
碳中和
我們知道生命至少需要五種關鍵成分：氫、氧、碳、氮和磷。如果去掉其中之一，維持生命的基本生化過程就會停止。氫是在大爆炸的最初幾分鐘內形成的。剩下的就只能在明星心中做出來了。這些成分只有在恆星死亡後才會進入星際空間，在那裡它們可以參與新恆星和新太陽系的形成。
像地球這樣的行星，富含這些元素，足以使生命成為可能，是數十億年來多代恆星生命和死亡的產物。因此，當天作家使用詹姆斯韋伯望遠鏡發現形成的碳雲時，他們感到驚訝。
這將時鐘推回到生命最初出現在宇宙中的時候。如果雲中存在大量碳，那麼其他關鍵成分也可能會漂浮在周圍。所有這些元素都可以在宇宙誕生 5 億年前就形成了一顆行星。我們還不知道當時是否存在生命，但這項發現是生命可能存在的重要線索。
第一代
詹姆斯韋伯望遠鏡是一個開創性的儀器：第一個星系、第一個黑洞、第一個生命的組成部分。但真正的宇宙聖杯是找到第一顆恆星。在天文學的特殊命名法中，第一代恆星被稱為第三族恆星。當今宇宙中不存在已知的第三族恆星，天文學家懷疑那一代的恆星中沒有長壽的。
這些恆星與現代恆星有很大不同，現代恆星需要更重的元素來緩和它們的融合反應。但第一代只能使用原始的氫和氦。這些恆星甚至在第一個星系之前就形成了，它們帶來了宇宙黎明——宇宙的第一個星光。
找到第一顆恆星將是具有里程碑意義的事情，今年天文學家可能已經做到了。研究人員發現，一個距離宇宙大爆炸僅 4.3 億年的星系。儘管這個星系在第一批恆星出現很久之後就已經存在了，但它可能保留了那些古老的火花的殘餘族群。這項發現仍處於試驗階段，但如果它成立，它可能會作為詹姆斯韋伯望遠鏡最重要的發現載入史冊。
