剛剛發射的詹姆斯韋伯太空望遠鏡為天文學家提供了前所未有的新機遇。這也是反思前幾代望遠鏡向我們展示的內容的及時機會。

天文學家很少使用他們的望遠鏡來簡單地拍照。天體物理學中的圖片通常是透過科學推理和想象的過程生成的，有時在藝術家對資料所暗示的印象中視覺化。

僅選擇少量影象並不容易。我將我的選擇限制在由公共資助的望遠鏡產生的影象上，這些影象揭示了一些有趣的科學。我試圖避免已經被廣泛觀看的非常流行的影象。

下面的選擇是個人選擇，我相信許多讀者可以主張不同的選擇。隨意在評論中分享它們。

1.木星的兩極

（Gerald Eichstädt 和 Sean Doran/CC BY-NC-SA；NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS）

我選擇的第一張圖片是由美國宇航局的朱諾任務製作的 ，該任務目前正在繞木星執行。這張照片拍攝於 2017 年 10 月，當時飛船距離木星雲層頂部 18,906 公里。它捕捉到了地球北半球的一個雲系統，代表了我們對木星兩極（北極）的第一印象。

這張圖片所基於的影象揭示了複雜的流動模式，類似於地球大氣中的旋風，以及由不同高度的雲層產生的驚人效果，有時會在下面的雲層上投下陰影。

我選擇這張圖片是因為它的美麗和它產生的驚喜：這顆行星靠近北極的部分看起來與我們之前看到的靠近赤道的部分非常不同。透過俯視木星的兩極，朱諾向我們展示了一顆熟悉的行星的不同視角。

2. 鷹狀星雲

( G. Li Causi, IAPS/INAF, 義大利)

天文學家可以透過建造對我們肉眼無法看到的“顏色”光敏感的望遠鏡來獲得獨特的資訊。熟悉的彩虹色只是物理學家所說的電磁光譜的一小部分。

除了紅色是紅外線，它攜帶的能量比光學光少。紅外攝像機可以看到人眼無法檢測到的冷物體。在太空中，它也可以看穿灰塵，否則會完全遮擋我們的視線。

詹姆斯韋伯太空望遠鏡將成為有史以來發射的最大的紅外天文臺。迄今為止，歐洲航天局的赫歇爾太空天文臺一直是最大的。我選擇的下一張影象是鷹狀星雲（也稱為 M16）中恆星形成的赫歇爾檢視。

星雲是太空中的氣體雲。鷹狀星雲距離地球 6,500 光年，按照天文標準，這非常接近。這個星雲是一個活躍的恆星形成場所。

該影象中心附近的一個特徵的特寫檢視被稱為“創造之柱”。這些柱子看起來有點像拇指和食指指向上方並稍微向左，伸入一個巨大的分子氣體和塵埃雲中的空洞中。這個空腔正被最近在雲層深處形成的高能新星所發出的風吹掃出去。

3. 銀河中心

（NASA、ESA 和 QD Wang；NASA、JPL 和 S. Stolovy）

這張圖片看起來更深入我們銀河系的中心。它還使用紅外光，這次結合了來自兩個 NASA 望遠鏡哈勃望遠鏡和斯皮策望遠鏡的資料。

影象右下方明亮的白色區域是我們銀河系的正中心。它包含一個稱為人馬座 A*的大質量黑洞、一個恆星團和一顆大質量恆星的殘骸，該恆星在大約 10,000 年前爆炸為超新星。

其他星團也可見。在影象的左下方有一個氣泡內的五重星團，恆星的風已經清除了當地的氣體和塵埃。在左上角有一個叫做拱門的星團，它以發光的氣體弧命名，這些弧線延伸到它的上方並延伸到影象之外。這兩個星團包括一些已知的最大質量的恆星。

4.阿貝爾370

（NASA、ESA 和 J. Lotz 以及 HFF 團隊/STScI）

在比單個星系更大的尺度上，宇宙是由暗物質細絲（長鏈）構成的網路。一些最引人注目的可見物體是在細絲交叉處形成的星系團。

如果我們觀察附近的星系團（當然，相對而言），我們可以看到愛因斯坦斷言質量彎曲空間是正確的戲劇性證據。揭示這種空間扭曲的最漂亮的例子之一可以在哈勃於 2017 年釋出的Abell 370影象中看到。

Abell 370 是一個由數百個星系組成的星團，距離我們約 50 億光年。在圖片中，您可以看到拉長的光弧。這些是更遙遠星系的放大和扭曲影象。

星團的質量扭曲了時空並彎曲了來自更遠物體的光，放大了它們，在某些情況下會產生同一個遙遠星系的多個影象。這種現象被稱為引力透鏡，因為扭曲的時空就像一個光學透鏡。

這些放大影象中最突出的是圖片中心上方和左側的最粗的明亮弧線。這條弧線被稱為“龍”，由位於其頭部和尾部的同一遙遠星系的兩個影象組成。其他幾個遙遠星系的重疊影象構成了龍身體的弧線。

這些重力放大的影象對天文學家很有用，因為放大倍數可以揭示遠方透鏡物體的更多細節，而不是透過其他方式看到的。在這種情況下，可以詳細檢查透鏡星系的恆星數量。

5. 哈勃超深場

（NASA、ESA 和 S. Beckwith/STScI 和 HUDF 團隊）

在一個受啟發的想法中，天文學家決定將哈勃望遠鏡指向一片空白的天空幾天，以發現在可觀測宇宙的邊緣可能會看到哪些極其遙遠的物體。

在哈勃超深空包含了近10,000個物件，幾乎所有這一切都是非常遙遠的星系。其中一些星系發出的光已經傳播了超過 130 億年，因為宇宙只有大約 50 億年的歷史。

其中一些天體屬於已知最古老和最遙遠的天體。在這裡，我們看到了來自古代恆星的光，這些恆星的本地同時代恆星早已熄滅。

最古老的星系形成於再電離時代，當時宇宙中的稀薄氣體首次沐浴在星光中，星光能夠將電子與氫分離。這是整個宇宙屬性的最後一次重大變化。

光攜帶如此多的資訊，讓我們能夠拼湊出宇宙的歷史，這一事實非常了不起。詹姆斯韋伯太空望遠鏡的發射將為我們提供一些大大改進的紅外影象，並將不可避免地提出新的問題來挑戰後代的科學家。