加州大學伯克利分校的天體物理學家帕斯卡爾和 14 位合作者在 Slack 的協助下進行了協調，并分攤了任務。 這張圖片顯示了在天空的一個針孔大小的部分中的數千個星系，其中一些被放大了，因為它們的光線圍繞著一個中央星系團彎曲。 該團隊開始仔細檢查圖像，希望能發表第一篇 JWST 科學論文。 “我們不停地工作，”帕斯卡爾說。 “這就像一個逃生室。”
三天后，就在 arxiv.org 上的每日截止日期前幾分鐘，科學家可以上傳早期版本的論文，該團隊 提交了他們的研究 。 他們錯過了 13 秒的第一名，“這很有趣，”帕斯卡爾說。
圖像 獲勝者 ， 。 英國杜倫大學的紀堯姆·馬勒 (Guillaume Mahler) 及其同事分析了同一張 JWST “能夠獲取這些驚人的數據并將其發布，我感到非常高興，”馬勒說。 “如果我們能做的很快，我們為什么要等呢？”
馬勒稱之為“健康的競爭”，突顯了 JWST 已經提供的大量科學數據，幾天后科學家們開始從期待已久的紅外感應巨型望遠鏡接收數據。
時間的黎明
JWST 備受吹捧的能力之一是能夠及時回顧早期宇宙并看到一些最初的星系和恒星。 該望遠鏡于 2021 年圣誕節發射，現在距離地球 150 萬公里，已經發現了已知最遙遠、最早的星系。
200 多個 科學項目 計劃在望遠鏡進入太空的第一年進行的 兩個團隊， 一個 由 Rohan Naidu 馬薩諸塞州哈佛-史密森尼天體物理中心 另一個 由 Marco Castellano 羅馬天文臺的 在大爆炸后 4 億年發射（與哈勃太空望遠鏡觀測到的最古老的星系并列），另一個被稱為 GLASS-z13，在大爆炸后 3 億年出現。 “這將是迄今為止發現的最遙遠的星系，”卡斯特拉諾說。
這兩個星系看起來都非常小，可能比銀河系小 100 倍，但它們顯示出驚人的恒星形成速度，并且已經包含了我們太陽質量的 10 億倍——超過了這個年輕星系的預期。 其中一個年輕的星系甚至顯示出圓盤狀結構的證據。 將進行更多研究以分解它們的光以收集它們的特征。
) 說，另一個早期宇宙計劃也出現了“難以置信的遙遠星系” Rebecca Larson 德克薩斯大學奧斯汀分校的天文學家、宇宙演化早期釋放科學 (CEERS) 調查的成員 調查開始幾周后，該團隊已經從宇宙最初的 5 億年中收集了一些星系，盡管拉森和她的同事們還沒有公布他們的確切發現。 “這比我想象的要好，這只是一個開始，”她說。
更多早期星系隱藏在拜登總統提出并由帕斯卡爾和馬勒研究的星系團圖像中。 名為 SMACS 0723 的星團非常重，以至于它會彎曲更遠距離物體的光線，將它們帶入視野。 帕斯卡爾和馬勒在圖像中發現了多達 16 個被放大的遙遠星系； 他們的確切年齡尚不清楚。
望遠鏡仔細觀察了圖像中的一個遙遠星系，這是一種可以追溯到大爆炸后 7 億年的光斑。 JWST 借助其光譜儀檢測到銀河系中的重元素，尤其是氧。 現在，科學家們希望望遠鏡能夠發現更早的星系中沒有重元素——這些證據表明這些星系只包含 III 族恒星 ，這是宇宙中假設的第一顆恒星，被認為非常巨大，完全由氫和氦構成。 （只有當這些恒星爆炸時，它們才會形成更重的元素，如氧氣，并將它們噴入宇宙。）
“我們正在尋找沒有重元素的星系，”牛津大學的天體物理學家安迪·邦克說。 “對于由原始氫和氦形成的第一代恒星來說，這可能是一支確鑿的證據。 理論上它們應該存在。 這取決于它們是否足夠亮。”
銀河結構
對于尋求了解星系結構以及恒星如何在其中形成的科學家來說，JWST 已經提供了有影響力的數據。
領導的一項觀測計劃 Janice Lee 在星系中尋找年輕的恒星形成地點。 JWST 代表 Lee 的團隊觀察了一個距離我們 2400 萬光年的星系 NGC 7496，其年輕的恒星形成區域迄今為止一直被黑暗籠罩。 哈勃的儀器無法穿透這些區域周圍的厚厚的塵埃和氣體。 然而，JWST 可以看到從塵埃反射回來的紅外光，使望遠鏡能夠探測到接近恒星開啟和核聚變在其核心點燃的時刻。 “灰塵實際上正在發光，”李說。
她說，最引人注目的是 NGC 7496 是一個正常的星系，“不是典型的星系”。 然而，在 JWST 的密切注視下，它突然變得栩栩如生，揭示了恒星形成的通道。 “這簡直太棒了，”她說。
與此同時，亞利桑那州黑暗天空保護公司 Dark Sky Consulting 的天文學家約翰·巴倫汀 (John Barentine) 在 JWST 的第一張照片中發現了一個更為偶然的發現。 望遠鏡拍攝的距離地球 2,500 光年的南環星云的照片顯示出驚人的清晰度。 在旁邊，一個有趣的星系從側面（研究星系中心凸起的獨特有利位置）探入了視野，該星系之前被誤認為是星云本身的一部分。
“我們擁有這臺極其靈敏的機器，它將偶然發現我們甚至不知道我們正在尋找的東西，”巴倫丁說。 “在韋伯拍攝的幾乎每一張照片中，都值得在背景中四處尋找。”
觀察恒星和行星
較小的目標也在 JWST 的十字準線中，包括我們自己太陽系的行星。 木星 以華麗的方式 作為第一批圖像的一部分，
天文學家知道木星的高層大氣比低層大氣高數百度，但他們不確定原因。 通過探測紅外光，JWST可以看到被加熱的高層大氣在發光； 它顯示為地球周圍的一個紅色環。 “我們在云層上方幾百公里處有這一層，它之所以發光，是因為它很熱，”萊斯特大學的行星科學家 Henrik Melin 說。 “我們以前從未在全球范圍內看到過這樣的情況。 這是一件非同尋常的事情。”
Melin 的計劃 計劃在未來幾周內使用 JWST 來研究這種大氣加熱背后的驅動力。
隱藏在 JWST 的木星圖像中的是火山衛星 Io 與木星的極光相互作用——在極光中形成了一個小凸起。 這張圖片顯示了“來自木衛一的物質沿著磁場線流動，”梅林說。 效果之前已經看到過 ，但幾乎看不到星球一眼，JWST 就很容易就認出來了。
JWST 也在探索其他恒星系統中的行星。 望遠鏡已經窺視了著名的 TRAPPIST-1 系統，這是一顆紅矮星，擁有七個地球大小的世界（有些可能適合居住），盡管數據仍在分析中。 早期觀測已經發布了一顆不太好客的行星，一顆名為 WASP-96 b 的“熱木星”，它圍繞其恒星運行了 3.4 天的緊密軌道。
JWST 在地球大氣中發現了水蒸氣，證實了 幾天前 的 Chima McGruder 及其同事使用地面望遠鏡報告的水的證據。 但JWST可以走得更遠； 通過觀察 WASP-96 b 的碳氧比，它或許能夠解開關于熱木星的一個令人困惑的謎團：它們是如何圍繞恒星獲得如此接近的軌道的。 更多的氧氣表明這顆氣態巨行星最初是在遠離水可以凝結的恒星的地方形成的，而更高的碳比例則表明它一直都在附近。
與此同時，JWST 可能在天空中發現了一道暫時的光——一種被稱為瞬變的短暫事件——它最初的設計并非如此。 馬里蘭州巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所（JWST 運營中心）的天文學家 Mike Engesser 及其同事注意到了一個在同一區域的哈勃圖像中不明顯的明亮物體。 他們認為這是一顆超新星或爆炸恒星，距離我們大約 30 億光年——證明望遠鏡可以發現這些事件。
JWST 也應該能夠發現更遙遠的超新星，這將為其提供另一種方式來作為早期宇宙的探測器。 它還可能發現恒星被位于星系中心的超大質量黑洞撕裂，這是以前的望遠鏡從未見過的。 “我們將第一次能夠觀察到這些非常深、黑暗的區域，” 奧里福克斯 太空望遠鏡科學研究所的天文學家
瞬態，就像其他天文現象一樣，將被重新定義。 經過數十年的規劃和建設，JWST已經沖上云霄。 現在的問題是跟上不斷涌現的科學，這臺機器如此復雜但完美無瑕，幾乎不相信它是由人類大腦建造的。 “它很有效 ，而且很瘋狂，”拉森說。