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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡：如何揭示宇宙中最古老的星星？
自2021年12月25日詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）從法屬圭亞那發射以來，其在探索宇宙方面的潛力已經引起了廣泛關注。這架天文望遠鏡不僅是目前最大的太空望遠鏡，還擁有強大的能力，能夠探測比哈勃太空望遠鏡更古老、更遙遠、或更微弱的天體。JWST的主要任務之一，就是觀測宇宙中最早的星星和星系的形成過程。
「我們希望通過JWST來揭示宇宙的早期歷史，這是一個我們人類尚未深刻理解的領域。」
JWST的設計使得它能夠進行紅外線天文觀測，其主鏡直徑達到6.5米，是Hubble的2.7倍大。這使得JWST具有更強的光收集能力，能夠觀測到比Hubble更微弱的天體。它的光學設計和先進的儀器使得JWST能夠透過星際塵埃雲，檢測到冷卻星體和其他宇宙物體的紅外輻射。
JWST目前的軌道位於距離地球約150萬公里的日地L2拉格朗日點。這一位置不僅能保持穩定，還能持續向太陽、地球和月球的方向避開，因此提供了所需的低溫環境，適合JWST進行精確的觀測。
「JWST的太陽遮罩能有效阻隔太陽、地球和月球的熱輻射，確保了望遠鏡在極冷的環境中運作。」
詹姆斯·韋伯太空望遠鏡擁有四個主要的科學儀器，每個儀器都專注於不同的觀測任務。其中最引人注目的是近紅外相機（NIRCam），它不僅是JWST的波前傳感器，還能夠捕捉到早期宇宙的影像。例如，NIRCam能夠對10倍於Hubble靈敏度的微弱光源進行觀測，這使得它成為研究早期星系形成的關鍵工具。
除了NIRCam，JWST還配備了中紅外儀器（MIRI），專門針對更長波長的紅外光，這在觀測冷卻星體和星際雲的形成方面至關重要。這些儀器的聯合使用為天文學家們提供了前所未有的機會，來揭示宇宙中最早的結構和天體。
「JWST的設計和技術突破使我們能夠探索從未觀測過的宇宙領域，這將幫助我們理解星星和星系的形成。」
除了提供更深層的宇宙觀測能力，JWST的存在也意味著對於尋找可居住行星的探索有了新增的希望。JWST的觀測範圍能夠分析系外行星的大氣組成，從而為尋找外星生命提供新線索。通過對比這些行星的特徵，科學家希望能夠找到類似地球的行星，甚至可能發現生命存在的跡象。
儘管JWST相對於其前身Hubble經歷了長期的設計、建造和測試過程，但其開啟的新視野使得這一切的努力顯得值得。JWST的投資金額超過100億美元，但這些花費都是為了揭開宇宙的奧秘和增進人類對宇宙演變的理解。
當JWST開始傳回數據後，科學社群對其潛力的期待與日俱增，特別是在觀測宇宙早期歷史方面。JWST能否成功揭示那個時代的秘密，並在更深層次上解答關於宇宙起源的大問題呢？
