望遠(yuǎn)鏡斥資百億美元，觀測(cè)到恒星原始階段，韋伯望遠(yuǎn)鏡有何缺陷？

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡拍到了一顆位于金牛座的原恒星，這顆名為L(zhǎng)1527的恒星正處于初始的形成階段，未來(lái)它可能會(huì)變成一顆真正的恒星。其周圍存在著尚未完全消耗的分子云和塵埃，而韋伯太空望遠(yuǎn)鏡幫助人類看清了恒星早期階段的模樣。

韋伯望遠(yuǎn)鏡的新成果

韋伯太空望遠(yuǎn)鏡捕捉到的原恒星圖像中，最引人注目的就是它有著藍(lán)色和橘色的云層。原恒星噴發(fā)的物質(zhì)如果與周圍物質(zhì)碰撞，就會(huì)出現(xiàn)這些云。云層之間的塵埃形成了不同的顏色效果，灰塵較少的地方就是藍(lán)色的，而灰塵層厚的區(qū)域就會(huì)呈現(xiàn)橘色。

此外，韋伯望遠(yuǎn)鏡還捕捉到了原恒星的氫分子細(xì)絲。這些氫分子細(xì)絲是由氫分子組成的細(xì)長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，類似于線狀的形態(tài)。通常情況下，這種結(jié)構(gòu)的形成需要極低溫和極高壓的條件，比如在實(shí)驗(yàn)室中的超導(dǎo)體或行星內(nèi)部的高壓環(huán)境。

據(jù)估，L1527大約只存在了10萬(wàn)年，是一個(gè)年輕的天體，因此它被認(rèn)為是0級(jí)原恒星，即處于恒星形成的最早階段。像這樣的原恒星仍然包裹在塵埃和氣體的黑暗云中，在成為成熟的恒星之前還有很長(zhǎng)的路要走，這也是為什么它比較難被觀察到。

而且L1527還不能通過(guò)氫核聚變產(chǎn)生自己的能量，因此它的形狀雖然大致看是球形的，但這種形狀并不穩(wěn)定，是由蓬松的氣體團(tuán)塊形成的，很容易變形。不過(guò)隨著原恒星不斷聚積質(zhì)量，其核心將逐漸壓縮并趨于穩(wěn)定�？梢哉f(shuō)，韋伯望遠(yuǎn)鏡拍下的這張照片提供了一個(gè)了解太陽(yáng)和太陽(yáng)系嬰兒期樣子的窗口。

韋伯望遠(yuǎn)鏡的研究目標(biāo)

詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡是全球最為先進(jìn)的太空望遠(yuǎn)鏡之一，它的主要研究目標(biāo)是解開(kāi)太陽(yáng)系中的謎團(tuán)和展望其他恒星，另外還將探索宇宙的神秘結(jié)構(gòu)和起源以及地球在宇宙中的位置。

韋伯望遠(yuǎn)鏡通過(guò)觀測(cè)紅移效應(yīng)發(fā)現(xiàn)了遙遠(yuǎn)宇宙中的第一批星系。紅移效應(yīng)基于多普勒效應(yīng)的原理，即光的頻率和波長(zhǎng)會(huì)受到光源和觀測(cè)者之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響而發(fā)生變化。望遠(yuǎn)鏡通過(guò)紅移效應(yīng)，幫助科學(xué)家們測(cè)量星系遠(yuǎn)離地球的速度，并推測(cè)宇宙的膨脹速度。

韋伯望遠(yuǎn)鏡還觀測(cè)到了太陽(yáng)系外行星的大氣層成分，它通過(guò)分析行星周圍的恒星光譜，科學(xué)家們能夠檢測(cè)到行星大氣中的化學(xué)元素和分子。例如，韋伯望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到了幾顆系外行星大氣中的水蒸氣、二氧化碳和甲烷等物質(zhì)，這有助于我們了解其他行星的環(huán)境條件和潛在適居性。

再就是像L1527這樣的原恒星了，韋伯望遠(yuǎn)鏡的高分辨率和敏感度使得科學(xué)家們能夠發(fā)現(xiàn)這些在過(guò)去難以被發(fā)現(xiàn)的恒星，并研究它們的性質(zhì)和特征。人類對(duì)地球和太陽(yáng)系的認(rèn)知是不完整的，而其它恒星或者行星的起源過(guò)程能夠幫助完成這部分認(rèn)知。

韋伯望遠(yuǎn)鏡毫無(wú)缺點(diǎn)嗎？

不可否認(rèn)的是，韋伯望遠(yuǎn)鏡在鏡面大小方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，它擁有直徑為6.5米的巨大主鏡，遠(yuǎn)大于許多其他望遠(yuǎn)鏡的鏡面尺寸。這使得韋伯望遠(yuǎn)鏡能夠收集更多的光線，提供更高分辨率和更清晰的圖像，也使得它能夠觀測(cè)到更遙遠(yuǎn)、更微弱的天體信號(hào)。

其次，韋伯望遠(yuǎn)鏡采用紅外觀測(cè)技術(shù)，紅外線能夠打破塵埃云層和宇宙膨脹對(duì)可見(jiàn)光的干擾，這樣它能夠觀測(cè)到被遮擋的天體和遙遠(yuǎn)宇宙中的早期現(xiàn)象。這為研究宇宙起源、行星形成和恒星演化提供了寶貴的信息。

作為太空望遠(yuǎn)鏡，它在冷卻系統(tǒng)方面也有特殊設(shè)計(jì)。它使用先進(jìn)的冷卻系統(tǒng)將鏡面和儀器冷卻至極低溫度，以減少熱噪聲的干擾。這種冷卻系統(tǒng)無(wú)疑幫助提高了觀測(cè)的靈敏度和準(zhǔn)確性。

然而，韋伯望遠(yuǎn)鏡并不是無(wú)敵的，它也面臨著一些挑戰(zhàn)和局限性。首先，由于韋伯望遠(yuǎn)鏡將被放置在地球軌道的拉格朗日點(diǎn)L2處，這意味著對(duì)它維護(hù)和修理將非常困難。而相比之下，地面望遠(yuǎn)鏡更容易進(jìn)行維護(hù)和升級(jí)。

韋伯望遠(yuǎn)鏡的成本一直以來(lái)都是一個(gè)大問(wèn)題，該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用龐大，預(yù)計(jì)超過(guò)100億美元，而最初對(duì)這個(gè)項(xiàng)目的估值僅僅是5億美元，多年來(lái)這個(gè)數(shù)字已經(jīng)翻了不知道多少番。這使得韋伯望遠(yuǎn)鏡成為太空科學(xué)領(lǐng)域中最昂貴的項(xiàng)目之一。

最后，既然它身處宇宙，它就會(huì)遇到很多不可知不可預(yù)估的事件，比如被隕石撞擊，而這也真的發(fā)生了。2022年7月，韋伯望遠(yuǎn)鏡真的被一塊微隕石撞擊了，其實(shí)際的受損程度要比地球上估計(jì)的還嚴(yán)重。