詹姆斯·韦布：宇宙探索黑科技大揭秘！
詹姆斯·韦布：宇宙探索黑科技大揭秘！
2025年1月，天文学家利用詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）发现了一个罕见的恒星系统——沃尔夫-雷耶特140（WR140）。这个距离地球仅5000光年的双星系统，正在以惊人的速度向宇宙中喷射富含碳的尘埃壳层。
每八年一次，当两颗巨大的恒星在椭圆轨道上相互靠近时，它们的恒星风就会发生碰撞，产生新的尘埃壳层。这些壳层以超过2600公里每秒的速度向外扩展，最终可能成为银河系其他地方形成恒星的原材料。这一发现不仅揭示了宇宙中碳元素的分布机制，也为研究恒星和行星的形成提供了新的线索。
6.5米主镜：前所未有的清晰视野
韦布望远镜最引人注目的技术创新，莫过于其巨大的主镜。这面直径达6.5米的主镜由18个六角形的铍金属镜片拼接而成，每个镜片的表面都镀有一层极薄的黄金，以增强红外光的反射率。与之相比，哈勃望远镜的主镜直径仅为2.4米。
为了确保精确对焦，每个镜片都可以进行微小的位移调整，精度达到纳米级别。这种精密的控制系统，使得韦布望远镜能够捕捉到宇宙中最微弱的红外信号，揭示遥远星系和恒星形成的秘密。
红外观测：揭秘宇宙诞生之初
韦布望远镜的另一个重要创新是其对红外光的观测能力。由于宇宙膨胀导致光波长变长（红移效应），来自早期宇宙的光大多落在红外波段。因此，要观测宇宙诞生初期的景象，红外观测能力至关重要。
韦布望远镜配备了先进的红外探测仪器，能够捕捉到130多亿年前发出的光线。这使得天文学家能够研究宇宙早期的星系形成过程，以及恒星和行星的诞生。
SPF100万：保护仪器免受太阳辐射
为了确保红外观测的准确性，韦布望远镜需要保持极低的温度。为此，它配备了一个巨大的五层遮阳装置，每层厚度仅为头发丝直径的三分之一。这个遮阳装置能够将太阳光的热量减少到原来的百万分之一（SPF100万），使望远镜的温度保持在零下223摄氏度以下。
重大发现：改写人类对宇宙的认知
自2021年发射以来，韦布望远镜已经取得了多项重大科学发现，这些发现正在改写人类对宇宙的认知。
2024年6月，韦布望远镜成功捕捉到了迄今为止最古老且最遥远的超新星图像，这颗超新星可追溯至宇宙大爆炸后仅18亿年。这种古老的恒星爆发有助于科学家揭示宇宙进化的奥秘。
2024年8月，韦布望远镜在英仙座的年轻星云NGC1333中发现了6颗可能的流浪行星，这些天体的质量类似于行星，但并未被任何恒星的引力束缚。其中最轻的一颗质量仅为5个木星质量，约相当于1600个地球质量。这一发现不仅为天文学界提供了新的研究方向，也为我们理解宇宙中的行星形成机制提供了重要线索。
面临挑战：预算削减风险
尽管韦布望远镜的表现远超预期，但它正面临一个严峻的挑战——预算可能被削减20%。美国宇航局（NASA）在2025财年预算提案中为韦布望远镜申请了1.87亿美元，其中1.27亿美元用于望远镜运营，6000万美元用于科学研究补助。然而，由于NASA整体预算紧张，特别是其科学项目资金有限，韦布望远镜的运营预算可能最早在2026财年被削减。
这一削减将对望远镜的科学生产力产生重大影响，包括对天文学家的支持、某些仪器模式的可用性以及望远镜问题的解决能力。天文学家对此表示担忧，因为韦布望远镜目前正处于其五年主要任务的中途，而对观测时间的需求已经远远超过供应。在最新一轮的望远镜时间提案中，天文学家提交了2377份提案，寻求约78000小时的观测时间，是提案征集时间的9倍以上。
未来展望：持续探索宇宙奥秘
尽管面临预算削减的风险，韦布望远镜的科学团队仍然对其长期前景持乐观态度。望远镜唯一的消耗品是用于在地球-太阳L2点保持定位的推进剂，预计可以使用20年以上。这意味着韦布望远镜可能在2040年代继续运行，并与未来的大型太空望远镜——宜居世界天文台（Habitable Worlds Observatory）重叠工作，后者最早可能在2040年代初发射。
韦布望远镜的成功不仅体现在其卓越的技术性能上，更在于它为人类揭示了宇宙中许多前所未知的奥秘。从最古老的超新星到流浪行星，从恒星形成过程到宇宙尘埃的分布，这些发现正在推动人类对宇宙起源和演化的理解达到新的高度。随着更多观测数据的积累，我们有理由相信，韦布望远镜将继续为人类带来更多的惊喜和发现。