为什么要发射韦伯？哈勃错过了什么？

图中包含了一些迄今观测到的最遥远的星系，其中很多已经是我们无法到达的。

随着时间的推移，越来越多的星系遭遇了同样的命运，即使是在光速下，无情的宇宙膨胀也将它们与我们断开了联系。

但是回到大爆炸的时候，绝对没有。

我们看得越远，我们在时间上看向大爆炸的距离就越近。

随着我们天文台的改进，我们可能还会发现最早的恒星和星系，并找到它们之外没有的极限。

恒星和星系需要数亿年的宇宙进化才能形成。

在最早的时候，来自第一个发光体的星光会被当时渗透到太空中的中性物质阻挡。

但通过测量更长波长的信号，比如气体中的一氧化碳分子发射的信号，遥远的星系可以被其他天文台看到，比如ALMA，否则紫外线、光学和近红外天文台就会看不到它们。

在宇宙大爆炸138亿年后的今天，在太空中看得更远意味着观察更早的时间。

与中间星系相比，在较近和很远的地方可以看到的星系较少，但这是由于星系合并和演化的共同作用，而且也无法看到超远、超暗的星系本身。

当涉及到理解来自遥远宇宙的光是如何红移的时候，有许多不同的效果在起作用。

虽然哈勃给我们提供了前所未有的观点，但它也有局限性。

哈勃极深场(XDF)可能只观测到了天空区域的1/32,000,000,000，但却发现了其中多达5500个星系：估计占这张铅笔式切片中实际包含的星系总数的10%。

剩下的90%的星系要么太暗，要么太红，哈勃无法揭示，但当我们在整个可见宇宙中进行外推时，我们预计在可见宇宙中总共可以获得2万亿个星系。

由于波长受限、小孔径、宇宙尘埃和膨胀需要应对，我们目前的观点反映了这些限制。

只有因为这个遥远的星系GN-Z11位于星系间介质大部分被重新电离的区域，哈勃才能在目前向我们揭示它。

为了看得更远，我们需要一个比哈勃更好的天文台，更适合这些类型的探测。

詹姆斯·韦伯提供了更凉爽的温度、更长的波长灵敏度和更大的孔径，很快就会提供这一点。

詹姆斯·韦伯的聚光能力将是哈勃的7倍，但他将能够看到光谱中更远的红外部分，揭示出那些比哈勃所能看到的更早存在的星系。

从2022年开始，詹姆斯·韦伯应该会大量发现再电离时代之前看到的星系群，包括低质量和低亮度的星系群。

韦伯的口径更大，温度更低，波长敏感度大约是哈勃的15倍，它将打破这些宇宙记录。

哈勃极深场的一部分，总共拍摄了23天，这与詹姆斯·韦伯预期的红外模拟图像形成了鲜明对比。

由于宇宙-韦伯场预计将达到0.6平方度，它应该会在近红外线揭示大约50万个星系，揭示出迄今为止还没有天文台能够看到的细节。

虽然NIRCam将产生最好的图像，但MIRI仪器可能会产生最深刻的数据。

更远、更暗的星系都将被揭示出来。

这项宇宙网络调查将使用詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外相机(NIRCam)仪器绘制大约三个满月 - 区域的0.6平方度的天空，同时使用中红外仪器绘制较小的0.2平方度的地图。

它将彻底改变我们对所有星系中最红、最暗、最尘埃、最早/最遥远的星系的理解。

韦伯的第一次广泛而深入的调查--COSMOS-WEB--将彻底摧毁之前的所有深层调查。

詹姆士·韦伯的调查结果显示，完整的梦幻模拟星系目录被用来提供一个整平方度的视角。

这张图包含了哈勃望远镜能够揭示的星系总数的许多倍，即使哈勃望远镜的视野最深、最长。

模拟，如深现实河外模型(DREAM)目录，为韦伯设定了观测期望。

这张梦幻模拟星系星表的部分图像提供了一段天空片段，从统计上讲，这可能符合詹姆斯·韦伯期望看到的景象。

这个特别的片段展示了一个充满暗淡星系的遥远景象；在缺少明亮星系的地方更容易找到。