詹姆斯·韦伯太空望远镜即将发射，人们将看到更清晰的图像，对宇宙起源有更深入的了解。
我在美国东南部乔治亚州晴朗的夜空下长大，我记得我躺在爸爸的小卡车的后面，仰望着天上的星座，甚至在我9岁或10岁的时候，看到月亮和星星就有一种非常基本和美妙的东西在我脑海中闪过——它是如此鼓舞人心。
然后我得到了我的第一个望远镜，并开始有条理地观察夜空的地图，走出去自己观察它。寻找行星和观察流星雨的挑战——这是我真正的开始，识别物体和识别夜空的模式。
当我还在上初中的时候，天文学家证实了恐龙灭绝的事实是一颗彗星或一颗小行星，因为他们在墨西哥的尤卡坦半岛发现了这个陨石坑。这时，真正的科学问题开始出现在我的脑海中。如果一颗小行星能对恐龙造成这样的后果，那我们人类呢?地球是我们的家园。这是我们的星球!我从很小的时候就知道我想探索这类问题，我想学习天文学。
黑洞的形成和它周围星系的演化有什么关系?
我第一次真正感兴趣的是黑洞，这些宇宙中的神秘物体是在大质量恒星死亡后形成的，它们位于星系的中心。我被这些质量极大、密度极大的物体迷住了——光无法逃离它们，它们违反了我们所知的物理定律，但它们与这些巨大的系统紧密相连，比如我们的家园——银河系。黑洞的形成和它周围星系的演化有什么关系?就是在那里，我开始着迷于星系形成的整个故事，以及它如何与宇宙学的更大图景——我们宇宙的历史相契合。
直到最近，我们还不能直接观察到黑洞，我们不得不间接地研究它们的影响。这似乎是我自然而然要问的问题。黑洞是如何进化的?它们是如何成为星系演化的重要组成部分的?在数十亿年的宇宙历史中，这一切是如何联系在一起的?你从一个你认为简单直接的问题开始读博。当然，你研究得越多，它就越复杂，这些问题就会延伸到不同的领域。
在我的博士学位上，我能够使用四星星系演化巡天，也就是ZFOURGE巡天。它用了智利的麦哲伦望远镜好几天的时间，一次盯着天空的小块区域好几个小时，尽可能多地收集关于遥远星系的信息。通过基于地面的调查，我们得到了数万个星系的样本，这些星系的时间跨度一直可以追溯到宇宙只有10亿岁的时候。现在它已经有140亿年的历史了。
然后我就能把这些信息与哈勃太空望远镜(HST)的数据配对。所以你得到的信息是关于一个星系的质量，这是至关重要的，还有它的组成部分——构成星系的恒星种类。通过哈勃望远镜的数据，我们得到了这些不可思议的图像，分辨率非常高，我们可以测量它们的大小，以及我们所说的它们的形态。那是一个真正的“啊哈”时刻，能够分离星系的样本。
通过这些神奇的望远镜，比如哈勃望远镜，我们了解到星系有自己的个性。
所有的星系都有自己的特性。它们不都是一样的。通过这些神奇的望远镜，比如哈勃望远镜，我们了解到星系有自己的个性。你不能把它们都放在一起。如果我们真的想了解它们是如何成长和进化的，我们就必须欣赏所有不同类型的场景。
用这些现代望远镜捕捉到星系在宇宙早期的光线是非常不可思议的。这可以帮助你建立整个星系演化的化石记录。我们开始问一些问题，比如，通过测量星系星光的范围，它们随时间的增长速度是多少?一旦你意识到有些星系在积极地形成恒星，而有些星系则不是，你就得后退一步，问问自己用同样的方式看待这些星系是否公平。
不用说，还有很多东西需要我们去学习，这就是为什么我对即将于12月发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜感到非常兴奋的原因。它能让我们真正拉开帷幕。哈勃是不可思议的，因为它让我们第一次看到了非常遥远的星系。但有了詹姆斯·韦伯太空望远镜和它的红外观测能力，我们将能够更早地回到过去，也许还能成像一些最早的星系。
我们习惯于看到星系的图片是华丽的螺旋，比如附近的仙女座星系。但这不是你在观察早期宇宙时看到的——你看到的是模糊的小斑点。我们能从这些图像中提取的信息是有限的。现在，有了詹姆斯·韦伯望远镜，我们就能看到细节，这些早期星系的形态，分辨率甚至比哈勃还要高。
我们是如何让星系在一个它们本不应该达到的阶段变得如此巨大和成熟的?
在过去的几年里，一些基本的假设已经被动摇了，因为天文学家发现了比我们认为的早期应该存在的更古老、更大的星系。有了詹姆斯·韦伯，我们将能够捕捉到这些存在于早期宇宙的更进化的星系并解决这个问题，我们是如何在一个它们本不应该存在的阶段获得如此大质量和如此成熟的星系的?这将对我们所了解的星系形成和进化产生重大影响。
詹姆斯·韦伯太空望远镜无疑是天文学的下一件大事。哈勃在轨道上运行，与绕地球运行的国际空间站没有太大的不同，这意味着我们可以为它提供服务——实际上，我们已经通过航天飞机项目发送了任务来实现这一点。但詹姆斯·韦伯太空望远镜实际上会尾随在地球后面，绕太阳运行。所以它要远得多，几乎是HST距离的3000倍!这太棒了，因为它将能够获得这些深空的视角，这是前所未有的，但我们绝对可以从来没有如果出了什么问题，就能修好它。
工程师们已经做了很多工作来确保它可以发射，因此推迟了发射。发射后需要一段时间才能进入正确的轨道得到正确的方向和校准。但我谨慎乐观地认为，到明年年初，我们将迎来所谓的“第一束光”。一旦该望远镜可以开始收集科学数据，澳大利亚的天文学家就会开始研究遥远宇宙中早期星系的这些令人兴奋的问题。
丽贝卡·艾伦博士
丽贝卡·艾伦博士在斯威本科技大学完成了天体物理学博士学位，她的研究重点是了解星系随时间的演变和增长，可以追溯到宇宙刚刚10亿岁的时候。现在，她是斯温伯恩太空技术与工业研究所微重力实验项目的负责人，用她的科学专业知识帮助支持澳大利亚不断增长的太空工业。为此，她正在与SmartSat CRC合作，作为i -in- sky项目的能力演示负责人，该项目旨在探索如何利用太空来建立适应气候变化的社区。当她不研究太空或向太空发送东西时，她通过与他人交流宇宙的奇迹和创造鼓舞人心的学习体验来分享她对太空的热情。
