但挑战并不仅仅只有这些 。
随着宇宙膨胀 ， 穿梭在其中的光的波长被持续拉长 。 这就是红移效应 ， 使波长较短的光（比如蓝光）变成波长较长的光（比如红光或者红外光） 。 用一个不完美的类比来说 ， 这类似于当一辆车从你身边开过 ， 车发出的声音的音调就会下降 。
当130亿年前从早期恒星或早期星系发出的光到达地球的时候 ， 它的波长被宇宙膨胀拉长了10倍 ， 变成了红外光 ， 意味着这些光的波长比红光还要长 。 如果要找到第一道光 ， 就必须在红外范围寻找 。
如同时间机器的望远镜
望远镜就像时间机器 ， 如果一个天体离我们一万光年远 ， 这说明它发出的光需要一万年才能到达地球 。 天文学家向宇宙深处看的越远 ， 他们向过去看的时间就越远 。
詹姆斯韦伯望远镜是特地为探测宇宙中古老的星系设计的（图源：NASA/Desiree Stover CC BY）
工程师们特地为詹姆斯韦伯望远镜做了优化 ， 使其能探测到最早的恒星或星系发出的暗淡的红外光 。 与哈勃太空望远镜相比 ， 詹姆斯韦伯望远镜的相机视场比它大15倍 ， 集光能力比它高6倍 ， 传感器也调节成了对红外光更敏感 。
观测的策略是 ， 长时间盯着一片天区向深处观测 ， 尽可能地多收集能看到的最远最古老的星系发出的光 。 有了这样的数据 ， 也许可以知道黑暗时期是在何时以何种方式结束的 。 但也会有其他一些重要的发现 ， 比如帮助人们理解暗物质（占宇宙总质量80%的神秘物质）的本质 。
詹姆斯?韦伯太空望远镜项目是美国航天局尝试过的技术难度最大的项目 。 但在我看来 ， 它帮助回答的科学问题使我们付出的每一分努力都是值得的 。 我和其他的天文学家们都在激动地等待着观测数据在2022年的某个时候开始传回 。
BY： Chris Impey
FY：Astronomical volunteer team
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