下一代望远镜让天文学家兴奋不已

欧洲超大望远镜（ELT）的镜子将有42米宽，是现有望远镜的四倍大。它计划在2017年上线。

科学家们表示，预计将在未来十年上线的新望远镜可以揭示第一批星系是如何形成的线索，确定类地行星在其他恒星周围是否常见，并为我们的太阳系黑暗历史提供新的见解。

上个月，科学家们在亚利桑那州图森市举行的“下一个十年的天体物理学”会议上表示，阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA）、扩展超大阵列、欧洲超大望远镜和巨型分段镜望远镜等仪器可以回答这些问题并提出新的问题。

然而，许多科学家最兴奋的仪器是美国国家航空航天局的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST），该望远镜被誉为哈勃望远镜的继任者，将于2013年发射。

这些下一代望远镜可以一起打开一扇窗户，了解我们宇宙早期历史的神秘时期。科学家们目前对宇宙大爆炸后大约一百万年和大约十亿年后第一批星系出现时的早期宇宙有一个很好的了解。

哈佛-史密森天体物理中心的理论家Avi Loeb说：“但我们在这本相册中遗漏了一些介于两者之间的页面，这些页面是关于第一批光是如何在第一批星系中形成的最令人兴奋的页面。”

寻找银河系的构建块

新仪器不仅应该能够瞥见这些原始星系，还应该能够确定它们的化学成分，并绘制出恒星和气体的运动图。JWST理论上应该能够追溯到星系之前的宇宙时间，当时只有它们的构建块存在。

这些信息可能有助于揭示星系是如何形成的。华盛顿卡内基研究所的Alan Dressler说，科学家们目前对星系形成的了解是粗糙和不完整的。

Dressler说：“有我们称之为椭圆星系的大圆球，在光谱的另一端有像我们生活的螺旋星系。”人们曾经认为椭圆星系是由两个螺旋星系合并在一起形成的，但最近的证据表明，这是一张过于简单化的照片。

Dressler说：“JWST将是第一次看到这些积木的样子。”“它将找到它们，并对恒星形成率进行一些测量。然后，通过ALMA，我们将能够研究这些构建块的气体含量，最后，通过30米望远镜，我们将可以了解它们是如何组装成星系的。”

超越星系

下一代望远镜还可以帮助发现围绕遥远恒星运行的新的类地行星。

麻省理工学院的行星猎人Sara Seager说：“在未来十年里，我们有一个非常令人兴奋的机会来寻找系外行星。”

JWST可以发现从其母恒星前方经过或“凌日”的类地行星。目前的仪器，如美国国家航空航天局的斯皮策太空望远镜，最擅长发现几倍于木星大小的大型气态巨行星。

由于JWST将比斯皮策更灵敏，它将能够发现较小的行星，并测量它们的大气特征、温度和大小，斯皮策只成功地为少数系外行星做到了这一点。

夏威夷大学的David Jewett说，新望远镜也将为太阳系科学家带来福音，因为它们将允许对柯伊伯带天体进行详细研究，柯伊伯天体是太阳系诞生的古老遗迹，位于海王星轨道外的一个环中。

杰维特说：“JWST和ALMA对柯伊伯带天体的热辐射很敏感，所以我们可以探测到这些天体的热量，即使它们非常冷，而且非常遥远。”

梦幻望远镜

当被问及她的“梦想望远镜”是什么时，西格说，她想要一个更大、更坏的地球行星探测器版本，这是美国国家航空航天局的一项任务，旨在探测地球大小的行星，但由于缺乏资金，目前处于不确定状态。

杰维特投票支持一种可以用来探测许多不同科学问题的通用望远镜。“我们当然不知道我们需要问的下一代问题，”他说。

小组中的其他人对他们已经拥有的东西感到满意。德雷斯勒说：“对我们中的一些人来说，詹姆斯·韦伯太空望远镜是梦想中的望远镜，这并不是虚伪的。”