美国国家航空航天局（NASA）将于下周发布詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）拍摄的第一批全彩照片。这些照片将为人类呈现 JWST 眼中的宇宙，以及告诉人类 JWST 将如何解决宇宙中最大的谜题。经过数年的拖延和数月的测试，作为有史以来最强大的太空望远镜，JWST 终于准备好为人类揭开宇宙谜题的新线索，使人类比以往任何时候都能更深入地观察到宇宙的遥远过去。
JWST 的主镜，总直径为 6.5 米，被分割成 18 面镜片，悬浮在太阳-地球的第二拉格朗日点。也就是说，JWST 在地球-太阳连线上地球背后的 150 万千米处绕 L2 以晕轮轨道运行，而不是绕近地轨道公转。因此，JWST 可以收集到来自更微弱、更遥远的恒星和星系的光——这些光在膨胀的宇宙中旅行了数十亿年后被拉伸成红外线。
相比于哈伯太空望远镜，JWST 拥有更高的红外分辨率和灵敏度，可以看到更多有关宇宙的细节，它带有的近红外光谱仪或许可以表征“潜伏”在可能宜居的系外行星大气中的分子。JWST 的最新发现，有助于人类解开宇宙中的一些最大谜题，比如第一颗恒星是如何形成的、超大质量黑洞的起源是什么，以及最有希望的系外行星能否孕育生命。一个即将被回答的问题是，JWST 将如何改变人类对宇宙的认识。
近日，权威科学杂志 New Scientist 刊登了一篇题为“7 big questions the James Webb Space Telescope is about to answer”的文章，详细介绍了 JWST 有望揭开的 7 大宇宙谜题。第一颗恒星是在何时何地形成的？超大质量黑洞的起源是什么？暗物质是冷的吗？大质量恒星如何变成超新星？像地球这样的行星从哪里获得水？
最有希望的系外行星能否孕育生命？宇宙的膨胀率是否破坏了我们最好的宇宙学模型？在不改变文章原意的前提下，学术君对原文进行了精心的编译。