詹姆斯韋伯太空望遠鏡執行任務僅一年半，就徹底改變了我們的宇宙觀
詹姆斯·韋伯望遠鏡在 2023 年拍攝了許多令人眼花繚亂的照片，此處展示了其中的五張照片。順時針方向，從左上角開始：HH 211（年輕恆星噴流）、蛇夫座 Rho（恆星托兒所）、天王星、蟹狀星雲（超新星遺跡）和獵戶座酒吧（另一個恆星托兒所）。
所有：STScI/NASA、ESA、CSA
今年，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡慶祝了它的第一個完整運行年，在此期間它傳回了一批圖像寶庫。而這一切才剛剛開始。
自從它JWST 於 2022 年 7 月從距地球軌道 150 萬公里的位置返回，它的觀測範圍比任何以前的望遠鏡都能夠更深入地觀察太空和更遠的時間（序列號：7/11/22）。距離該望遠鏡計劃的 10 年使用壽命還不到一年半，基於 JWST 圖像的科學論文已經發表了數百篇。
但 JWST 最終可能有十多年的時間來研究宇宙。位於馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心的天體物理學家簡·里格比 (Jane Rigby) 9 月份在巴爾的摩舉行的第一年 JWST 科學會議上表示，由於一次完美的發射，該任務為望遠鏡提供的燃料比預期多得多。 “現在我們的推進劑已經有超過 25 年的歷史了。”
如果 JWST 科學的前 18 個月有任何跡象的話，那麼這台望遠鏡可能會迎來長達數十年的天文學黃金時代。以下只是 JWST 在 2023 年向我們展示的一些內容。
近距離觀察最近的恆星托兒所
旋轉的是一個佈滿灰塵的產房，裡面擠滿了大約 50 顆年輕恆星，它們的大小與我們的太陽相當或更小（序列號：2008年2月18日）。當云中的氣體和塵埃凝結到足以使引力啟動在恆星中心燃燒的聚變反應時，這些嬰兒就誕生了。
在 JWST 7 月份收集的恆星苗圃圖像中，最年輕的恆星仍然隱藏在頂部和右側的黑暗區域中。新生恆星以氫分子噴流宣告自己的誕生，這些氫分子噴流表現為長波紅外光條紋，在圖中為紅色，這是新恆星形成時產生的。
詹姆斯韋伯太空望遠鏡的圖像足夠清晰，可以顯示一些恆星周圍的陰影，這些恆星可能是塵埃盤，就像太陽年輕時環繞太陽的恆星一樣。這些圓盤又是行星誕生的地方。 46 億年前，我們的太陽誕生於同樣的恆星苗圃。
蛇夫座 Rho 距離地球 390 光年，是距離我們最近的恆星托兒所。因為我們和托兒所之間沒有星星，所以 JWST 設有前排座位，讓我們可以看到星星的誕生和早期生命，就像太陽一樣。
會不會是雙胞胎？
發光的柱子包圍著一顆似乎是年輕的恆星，它注定會長大，最終在大小上與我們的太陽相媲美。這些噴流被命名為 HH 211，距地球約 1,000 光年，嵌入恆星的塵埃雲中。這些柱狀物之所以可見，是因為年輕恆星在其生命早期階段發出的氣體射流以超音速撞擊附近的塵埃。
用 JWST 的紅外相機拍攝到的噴流圖像的分辨率高達 HH 211 之前任何照片的 10 倍。噴流中心的波紋暗示 HH 211 實際上可能是雙胞胎——一對相互繞軌道運行的年輕恆星——而不是一顆孤星。
在環狀冰巨星上觀察天氣
即使用 JWST 相機進行了 12 分鐘的短暫曝光，也有跡象表明，巨大、冰冷的天王星上至少有幾個地方是陰天。這張二月份拍攝的行星北極的照片是可能的，因為天王星是向一側傾斜的。俯視視角使以前所未有的分辨率可見（序列號：9/23/22）。其他值得注意的特徵包括行星大氣層中的一對看起來像雲的亮點，以及一個巨大的、看起來有霧氣的極冠。
極冠似乎只有在天王星的軌道將北極暴露在太陽下時才會形成，並且隨著天王星繼續運行它會逐漸消失。帽子是什麼，以及為什麼只有當桿子麵向太陽時才會出現，目前尚不清楚。未來的 JWST 研究和更長的攝影曝光可以解決這個難題，同時為我們提供更多關於冰藍色巨星的令人驚嘆的景色。
獵戶座星雲中生命的元素
在獵戶座星雲深處的一顆恆星周圍的塵埃盤中，發現了對生命形成至關重要的化學物質的跡象，該區域被稱為“獵戶座吧”。儘管在 JWST 六月拍攝的這張星雲圖像中太小而無法看到，但該圓盤圍繞著一顆命名為 d203-506 的紅矮星。
這顆涼爽的紅色恆星與我們的太陽不太一樣，但它存在的惡劣條件與我們的太陽在生命早期可能經歷的條件相似，這要歸功於附近年輕、熾熱恆星的輻射。詹姆斯韋伯太空望遠鏡在紅星盤中檢測到了一種碳氫化合物，這表明對生命發育重要的化學物質可以承受恆星苗圃中的強烈輻射。
令人驚訝的是，許多研究人員認為輻射會破壞有機分子，但實際上可能會提供產生生命基石化學物質所需的能量。
窺視螃蟹的內心
在這張 10 月份發布的 JWST 圖像中，蟹狀星雲中部附近有一個小亮點。這個點是一顆微小、密度極大的中子星，是 1054 年地球天空中出現的超新星爆炸後留下的。中子星具有強烈的磁場，在旋轉時會猛烈地旋轉，似乎攪動了一團煙霧。
這些纖細的白色特徵不是煙霧，而是中子星磁場將電子加速到接近光速的超高速時產生的輻射。星雲圖像中的精細結構顯示出彎曲的白色行，標記了磁場線。
蟹狀星雲的整個起源故事尚不清楚，但 JWST 的紅外攝像機結合，正在幫助天文學家拼湊出螃蟹的背景故事（序列號：5/23/22）。
這五張圖像暗示了我們在接下來的四分之一個世紀的觀測中可能會從 JWST 看到什麼。巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的天文學家馬克·波斯特曼在 9 月份的會議上表示：“試圖跟上 JWST 的結果可能是一項艱鉅且具有挑戰性的任務。” “發現的數量和多樣性既令人興奮又充滿挑戰。而這正是我們樂於接受的挑戰。”
