臺北市立天文科學教育館

7月12日是詹姆斯-韋伯太空望遠鏡向大眾發布觀測成果以來的一周年。

韋伯太空望遠鏡的升空服役是一項天文學上的工程壯舉，它讓科學家能夠觀測到有史以來最遙遠，也就是最接誕生時期的宇宙。並直接觀察到那些最早形成的星系與演化過程，對於星系演化的研究有重大影響與貢獻。負責展示成果的學者說：我們正繼續突破天文觀測史上的極限，儘量發揮望遠鏡的最大性能，試試到底能看到多遠的距離。

圖說：由韋伯太空望遠鏡所拍攝，位於蛇夫座ρ附近的恆星形成區，展示出令人意想不到的精細構造。圖片來源：James Webb Space Telescope

目前天文學家嘗試操作韋伯太空望遠鏡，挑戰它觀測時的解析極限。因此讓我們能夠觀察到，在太空中傳播約134億年才到達地球的光線。也觀察到有史以來最早，在宇宙大霹靂（Big Bang）後約30萬年時所形成的星系。

而韋伯太空望遠鏡，能夠直接觀察到這些早期星系重要的原因之一，是因為宇宙膨脹，對於光線所產生的紅位移與距離成正比。也就是光在宇宙空間中傳播的距離愈遠，波長就會變得愈長。而這些早期星系所發出的紫外光或可見光，到達地球時，波長已經被拉長成紅外線的光，正好被擅長觀測此波段光線的韋伯太空望遠鏡所捕獲。換句話說，假如宇宙誕生初期，形成天體所發出的第一道可見光，到達地球就會變成紅外線。而韋伯太空望遠鏡，就是為了觀測宇宙初期的景象而設計的。

雖然韋伯太空望遠鏡最主要是用來觀測遙遠星系，但是當我們將它轉向，觀測距離較近的系外行星WASP-96 b，並分析大氣組成的光譜時，竟然將整段光譜中細微的變化都呈現出來，也輕易地解析出十分微弱的譜線，展現令人驚異的性能。

圖說：這份韋伯太空望遠鏡對於系外行星WASP-96 b的光譜分析結果，讓天文學家十分佩服。圖片來源：James Webb Space Telescope

在這一年之中，最讓天文學家驚訝的是，不論它指向太空中的什麼地方，所拍攝的每一張照片，都展示了出乎所有人意料之外的天體細節。

圖說：於2022年7月所發表的史蒂芬五重星系照片，是韋伯太空望遠鏡所拍攝的第一批圖像之一。圖片來源：James Webb Space Telescope

對於正在經歷這項天文學革命的年輕天文學家們，經驗豐富的天文學家建議：盡情享受探索韋伯太空望遠鏡觀測數據的樂趣，悠遊在這些瞬間生成的宇宙圖像之間。並期待它即將發布的下一張圖像。因為，真的每一張都很美。（編輯／蔡承穎）

資料來源：space.com