作为一个纽约人，我想说，试图从时代广场上找到一个明星是件愚蠢的差事。为了捕捉哪怕是最微弱的一瞥，你必须眯起眼睛，经过荧光灯、闪烁的广告牌、股票市场行情和其他照明干扰。你最好乘100英里左右的火车到北部去。在太空中，观星不再需要任何努力。不管你喜不喜欢，你的头顶上都是令人惊叹的闪闪发光的华盖。

但即使在最深处、最黑暗、最偏远的地方，你也无法用肉眼看到每一颗星星。物理上，天辰注册你无法在你的视线范围内发现所有的星系、星云、系外行星、类星体——我还可以继续说——即使是用你最喜欢的现成光学望远镜。宇宙中还有数以亿计的宇宙现象。只是我们人类的眼睛生来就看不见它们发出的光。这就是红外光。

因此，相当多的太空珍宝是我们看不见的。然而，幸运的是，这并不意味着它们超出了我们的能力范围。

斯蒂芬·霍金曾经说过，人类是独一无二的，因为我们总能找到超越人类极限的方法。我们“用我们的思想和机器”来做这件事。毫无疑问，多年来，天文学家已经开发出了迷人的红外变通方案，最终为美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜铺平了道路。

对抗人类的限制

像美国宇航局的哈勃和斯皮策这样的大预算太空望远镜已经揭示了一些宇宙红外秘密。它们包含的仪器可以扫描天空中难以捉摸的光，然后将这些信息转化为人类瞳孔可以理解的信号。反过来，这也让我们能够看到宇宙中很多通常不可见的东西。

这是一堆宇宙中最微弱的星系，用哈勃望远镜的红外探测器看到的。

哈勃望远镜通过红外探测镜头拍摄的著名深空图像。那些亮点并不是恒星。每一个都是一个星系。

美国宇航局、欧洲航天局和R.汤普森(亚利桑那大学)

然而，如果说这些巨型望远镜是天文学红外探测系列的第一和第二集，那么nasa强大的新韦伯太空望远镜(Webb Space Telescope)则是全新的一季——它的第一组完整图像将于7月12日发布。

超过哈勃和斯皮策的红外能力，詹姆斯韦伯太空望远镜就是为这项工作而建造的。

对比鲜明的猎户座星云在红外和非红外视图。

这张合成图对比了著名的猎户座星云及其周围云团的红外和可见光图像。天辰注册红外图像来自NASA的斯皮策太空望远镜，而可见光图像来自总部位于亚利桑那州图森的国家光学天文台。

NASA/ jpl -加州理工学院/ T. Megeath(托莱多大学，俄亥俄州)

这台开创性的望远镜是一台镀金的机器，价值100亿美元，内置红外探测器，配有高科技镜头，并配有超强大的软件。它的圣杯设备被称为近红外相机(Nircam)，它将通过收集大量深空红外信号为天文学家在地面上观测而引领这一领域。

这就是为什么人们常说JWST有望揭开一个“未经过滤的宇宙”。

通过JWST镜头而不是标准的光学望远镜看星星，就像从我假想的纽约暗区而不是时代广场看星星一样。两种情况下都会有无数的火花，即使你看到的是同一个天空。只是在我们模糊的暗带类比中，我们看到的是额外的恒星，因为我们不受光污染的限制。另一方面，JWST正在收集深空红外光，并为我们解码。

它将指向哈勃望远镜观察了几十年、科学家们研究了多年的同一个宇宙，但它将看到我们看不到的发光，可能揭示隐藏的太空现象，如猛烈的黑洞、奇异的系外行星、大螺旋星系和……甚至可能是外星生命的信号?

毫无疑问，它的第一批照片会让我们大吃一惊。事实上，美国宇航局的工作人员已经看到了詹姆斯韦伯望远镜的“第一束光”图像，他们说他们感动得流下了眼泪。“作为一名科学家、一名工程师和一个人，我所看到的一切感动了我，”NASA副局长帕姆·梅尔罗伊(Pam Melroy)说。

泻湖星云的红外和非红外对比。

这组由美国宇航局哈勃太空望远镜拍摄的图片对比了两幅不同的图像，这幅图像显示了一个巨大的恒星孕育中心——泻湖星云的搅动心脏。左边是标准光学版本。右边是红外线。

NASA, ESA和STScI

但在我们进入詹姆斯韦伯望远镜红外机制的细节之前，我们必须谈谈电磁频谱。更具体地说，这给我们人类带来了一个难题。

为什么我们看不到红外光?