11.韦伯太空望远镜指向一个方向拍摄20个小时 ， 是指在这个位置要曝光20小时吗？
并不是完全需要曝光20小时 ， 因为在太空中存在宇宙射线 ， 实际上韦伯太空望远镜面临的宇宙射线大部分来至于太阳 。 当宇宙射线飞过望远镜的红外探测器时 ， 留下明亮的光迹或者光污染 。 所以我们要做的是避免那些破坏图像的宇宙射线 ， 实际曝光时间大约为理论的三分之一 。 望远镜具有类似“百叶窗”的设备 ， 需要读取图像时打开它 ， 拍摄一张图像 ， 如果有射线污染就关上“百叶窗” ， 等待一段时间后重复此操作 。
12.我们希望能够看到宇宙初期时的样子 ， 未来韦伯太空望远镜能给公众一些关于星系、恒星起源的标准图像吗？比如 ， 有没有类似于粒子物理学标准模型的东西？或者星系演化、恒星形成等标准模型吗？
目前 ， 科学界有普遍接受的模型 ， 即：大爆炸后宇宙开始膨胀 ， 最初 ， 宇宙中的所有物质 ， 主要是由氢、氦和其他一小部分元素构成 。 大爆炸后大约40万年 ， 上述的物质不断的膨胀和冷却到足以使分离的电子和质子结合形成氢原子 。 随着气体进一步冷却 ， 其中有一些可能形成气体团 。 气体团中物质的分布不是完全均匀的 ， 在氢气多一点的地方 ， 引力场会稍高一些 ， 导致气体聚集在一起 。 随着越来越多的气体团聚集在一起 ， 最终它会达到开始形成恒星时所需的足够物质密度 。 然后 ， 这些恒星最终将成为星系的组成部分 ， 但是其中的某些过程科学家并不确定究竟是如何形成的 ， 部分原因可能是宇宙中的暗物质导致的 ， 但是暗物质如何将氢引导到形成星系的气体团中——目前人类的理论还有很多缺失的部分 。
究竟是什么力量让早期宇宙的物质都聚集在一起形成行星、恒星以及星系还不得而知 。 所以 ， 我们需要穿越时间到达大爆炸后5亿年前的宇宙 ， 这样我们就可以很好地了解早期星系是怎样形成的 。 通过观测我们知道星系演化的序列 ， 小星系合并在一起可以形成更大的星系 ， 今天我们知道宇宙中存在两种主要的星系：有像银河系一样的螺旋星系 ， 这类星系通常仍在不断的形成恒星 ， 周围有大量的气体和尘埃 。 还有一些我们称之为椭圆的星系 ， 这类星系看起来有点像模糊足球 ， 这些星系很早就吸收了它们所有的气体 ， 所以已经不再形成新的恒星了 。 但是为什么这两类星系之间存在这种差异仍然完全不清楚 。 所以 ， 通过韦伯的观测将非常有助于填补这些模型中的空白 。
13.那最为神秘的黑洞呢？例如 ， 超大质量黑洞？韦伯能够得到更多关于黑洞的信息吗？
虽然黑洞本身不发光 ， 因此无法被望远镜探测到 ， 但可以通过获得直接围绕它的炽热气体和尘埃的清晰图像来捕捉 ， 詹姆斯韦伯太空望远镜 ， 将结合哈勃的观测图像进行更多的红外光探测 ， 生成银河系中心超大质量黑洞更清晰的整体图像 。 韦伯望远镜的红外波段观测能力将更好的帮助科学家发现星系的中心是否可能存在黑洞 ， 然后我们将能够进行更多研究 。
关于黑洞存在很多有意思的现象 ， 例如 ， 黑洞和其所在星系质量的内在联系 ， 通常一个超大质量黑洞可能是太阳质量的1亿倍 ， 那么它所在的星系就可能是太阳质量的100亿倍 。 这是一个很有意思的联系 ， 不管它是一个100万太阳质量的黑洞 ， 还是一个1000万太阳质量的黑洞 ， 如果你去测量黑洞周围星系的质量 ， 它几乎总是完全相同比率 。 所以如果你把黑洞的质量乘以一个数字 ， 比如在100到1000之间 ， 然后你就能知道它所在的星系的质量 ， 有一种神奇的力量总是使两者自动的保持同步 。
14.何时能够看到詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的第一张震撼图像？
2022年7月12日 ， 敬请期待！
【文明前沿-詹姆斯韦伯太空望远镜会怎样重塑人类对宇宙的认知？】
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