摘要：从放大3倍的小镜筒，到窥见137亿年前的宇宙，望远镜的发展是一场人类与遥远星空的对话。那么，今天最强的望远镜到底能“看到”多远？我们真的能窥见宇宙的起点吗？

为何JWST是目前最强的望远镜？

JWST主要观测红外和近红外波段——这是肉眼看不见，但可以穿透尘埃、传播极远距离的光。这一点尤为重要，因为早期的宇宙被大量尘埃遮蔽，可见光望远镜根本无法穿透这些障碍。

JWST的主镜直径达 6.5米，光收集面积超过 25平方米，远超哈勃的 2.4米主镜和约 4.5平方米的收集面积。再加上它部署在距离地球150万公里的“拉格朗日点”，没有大气扰动和光污染，拥有绝佳的观测条件。

詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的早期宇宙中 850 个星系的图像，这些星系的历史可追溯到 110 亿至 130 亿年。

这使得JWST不仅能拍摄更远、更暗的星系，还能解析更早的宇宙历史。

望远镜是怎么“看到过去”的？

宇宙中最遥远的物体，也意味着它们发出的光已经在太空中飞行了数十亿年。当这束光最终被望远镜捕捉到时，我们看到的其实是它 很久以前的样子。

这就是所谓的“看见过去”。光速虽快，但宇宙太大，即便光以每秒近30万公里的速度传播，也需要上亿年甚至十几亿年才能抵达地球。

望远镜的“极限视力”到哪里？

要理解JWST能看多远，需要理解一个核心概念——红移。

随着宇宙不断膨胀，遥远星系发出的光会被“拉长”，变得越来越“红”。这个拉长程度，就是我们所说的红移。红移越大，代表天体离我们越远、诞生得越早。

詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的照片中显示了星系 JADES-GS-z14-0，它是目前宇宙中最遥远的星系。

目前，JWST观测到红移值超过 14的星系——这些星系形成于宇宙大爆炸后 不到3亿年。而我们整个宇宙的年龄约为 138亿年，换句话说，JWST已经“看到”了宇宙历史的 前2%。

在此之前，哈勃望远镜的极限是看到134亿年前的星系。JWST的突破，相当于向宇宙的起源又迈近了数千万年。

不只是远，还能告诉我们“早期宇宙”有多奇特

JWST已经发现了一些比现有宇宙模型预测还要古老、还要大的星系。这些发现正在挑战我们对宇宙形成速度的理解——宇宙可能在大爆炸后不久就快速形成了大量结构，而不是像过去认为的那样缓慢生长。

未来，随着JWST继续运行，天文学家可能还会发现更早、更极端的天体，从而更新甚至推翻部分宇宙理论。

地球望远镜比得过JWST吗？

地面望远镜始终受到地球大气层的干扰，比如空气湍流和光污染。这些问题会导致图像模糊，不利于观测遥远微弱的天体。

哪怕是像智利的维拉·C·鲁宾这样的大型地面望远镜，也难以与JWST在红外波段的探测能力相媲美。

不过，未来值得关注的是中国正在建设的中国空间站望远镜。它将搭载在轨空间站上运行，有望探测更多光谱信号，为宇宙研究提供另一种视角。

从1608年那个简单的镜筒，到如今悬挂在太空中的“巨眼”，望远镜不仅让人类看得更远，更让我们真正踏上了追问宇宙起源的旅程。

而詹姆斯·韦伯太空望远镜，正是目前离“宇宙的开端”最近的一双眼睛。

来源：科学馆60号