自2022年以来，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）凭借其强大的红外观测能力，以前所未有的细节揭示了宇宙的样貌。它能够穿透宇宙尘埃，观测到比哈勃望远镜所见更遥远、更暗淡、更冷的天体，从而深化了我们对恒星诞生、星系演化以及宇宙早期历史的理解。以下内容展示了它所拍摄的一些最具代表性的图像，突显了其超越以往观测极限的革命性发现。
10. 四重引力透镜类星体 RX J1131-1231
这个天体展示了引力透镜效应的奇妙景象，即一个大质量天体（如星系）的引力像透镜一样弯曲和放大了其背后更遥远天体的光线。
- 距离： 背景中的类星体距离地球约60亿光年。
- 透镜： 前景中一个单独的星系充当了引力透镜。
- 结果： 产生了四个独立的类星体图像和一个环绕前景星系的“爱因斯坦环”。
结合X射线数据分析，天文学家发现该类星体中心的黑洞自转速度约为光速的一半。
9. 年轻恒星团 NGC 1333
这个区域是研究恒星诞生的绝佳实验室，因为它距离地球非常近，并且充满了年轻的恒星。
- 位置： 位于英仙座分子云中，距离地球仅960光年。
- 年龄： 是已知最年轻的星团之一，在过去300万年内才开始形成恒星。
- JWST的优势： 哈勃望远镜只能看到阻挡光线的尘埃和被加热的气体，而JWST则能穿透这些遮蔽物，看到大量隐藏的恒星和更冷的物质。
8. 超星团 Westerlund 1 的新生恒星
超星团是极其密集的恒星集合，Westerlund 1是银河系中为数不多的例子之一。
- 特征： 拥有银河系内密度最高的年轻大质量恒星。
- 距离： 位于12,000光年之外。
- 关键发现： JWST对低温、被遮蔽恒星的超高分辨率和灵敏度，使其能够穿透前景的星际云，揭示这个星团的真容。它包含约 5万到10万个太阳质量的物质。
7. 旋涡星系 NGC 2566 富含气体的结构
通过观测像NGC 2566这样的星系，科学家得以研究恒星、气体和尘埃在星系内部的相互作用。
- 观测目标： JWST研究了55个邻近星系，以理解活跃恒星形成区中不同物质之间的关系。
- 独特视角： 哈勃擅长拍摄恒星，而JWST则揭示了哈勃无法看到的冷气体和暖尘埃的分布。图像中的红色区域突显了尘埃的存在，而蓝色则代表恒星。
虽然哈勃拍摄的图像可能更符合人们对旋涡星系的传统印象，但JWST的长波红外灵敏度揭示了关键的、 ранее невидимые特征。
6. 被引力透镜包裹的旋涡星系
这是一个引力透镜效应的极端例子，一个遥远星系的影像被完全包裹在前景星系周围。
- 现象： 一个前景椭圆星系的巨大引力，将一个遥远背景旋涡星系的光线拉伸成一个环状。
- 重大突破： 这种放大效应使得JWST能够分辨出遥远星系内部的单个星团。这些结构如果不是因为引力透镜的帮助，将因为过于遥远和暗淡而无法被看到。
5. 巨型星系团 Abell S1063
这是JWST拍摄的最壮观的引力透镜图像之一，它来自于长达120小时的超深度观测。
- 观测深度： 跨越9个不同的近红外波段进行拍摄。
- 可见特征： 图像中最红的物体是被前景星系团引力透镜效应扭曲的最遥远背景星系。由于强引力透镜效应，同一个背景星系甚至会在图像中出现多次。
这可能是迄今为止最壮观的引力透镜，JWST的视野远超哈勃。它能看到哈勃无法企及的、红移程度更高的遥远天体。
4. 正在形成行星的原行星盘 IRAS 04302+2247
这个天体为我们提供了一个近距离观察行星系统如何形成的机会。
- 距离： 距离地球仅525光年，是离我们最近的原恒星样本之一。
- 结构： JWST揭示了一个侧向我们视线的尘埃气体盘（即原行星盘），以及从中心向两极垂直喷射的物质流。
- 观测挑战： 原行星盘内部的物质流入和外部的物质流出同时发生，使得确定中心恒星最终将变得多大成为一个难题。
3. 相互作用的双矮星系
这对矮星系展示了星系碰撞和合并如何触发新的恒星形成。
- 位置： 距离地球2400万光年，是已知最近的、正在活跃形成恒星的相互作用矮星系对。
- 革命性发现： JWST首次以惊人的细节揭示了连接两个星系的气体、尘埃和恒星桥。这些微弱的结构是哈勃望远镜无法观测到的。
2. 红蜘蛛星云
这是一个行星状星云，是像太阳这样的恒星在生命末期喷射出外层物质形成的。
- 形态： 具有对称的双叶状结构，由垂死恒星产生的喷流和外流塑造而成。
- JWST的贡献： JWST的图像显示了比哈勃所见范围更广、细节更丰富的湍流结构。它还发现这些结构在比预期更低的温度下依然存在并延伸得更远。
JWST发现了哈勃错过的、垂死类日恒星的延展湍流振荡。
1. 新生星团 Westerlund 2 中的矮星
JWST的红外视觉使其能够在这个拥挤的恒星形成区中发现前所未见的暗淡天体。
- 观测目标： 该区域充满了明亮的恒星、气体和尘埃，距离地球20,000光年。
- 突破性能力： 除了明亮的恒星，JWST还能探测到更冷、更暗的天体，例如褐矮星（失败的恒星）甚至质量仅为木星几倍的行星质量天体。
JWST揭示了比哈勃所能看到的更冷、更暗、更红的恒星。它不仅能看到已形成的星团，还能深入仍在形成恒星的尘埃云内部。