韋伯太空望遠鏡所拍 SMACS0723星系團照片，以及作同樣比較、2017年哈勃太空望遠鏡所拍攝的同星系團照片，可見韋伯拍到被重力透鏡放大扭曲星系更多小結構。需要留意的是由於韋伯望遠鏡是紅光與近紅外望遠鏡，星體的顏色都是按所觀測到的光譜再作後期填色的。  (圖片來自連結1及連結2)

經過連續兩個月的調試及一次不大不小的事故(部分鏡面被微流星體擊中)，韋伯大約個多月前開始真正的觀測任務，美國太空總署亦於今天凌晨正式發佈第一批照片。

照片由該望遠鏡高靈敏度的近紅外線相機(NIRCam)，目標是距離地球46億光年的SMACS 0723星系團，但在韋伯直徑達6米的主鏡下，後方距地球接近100億光年遠的宇宙極早期星系影像都能更清楚看到，這是因為該星團的巨大重力可對後方射向地球的光形成類似透鏡的放大 / 扭曲效果，我們稱之為「重力透鏡」。

不過，由於星系團本身非常巨大，質量也不是平均且重力分佈也有異，情況反而更像一大塊先天不均的透鏡，結果影像不但被嚴重扭曲、模糊化，甚至有可能連射向不同方向的光都會被「扭」到射向地球，結果往往變成一大堆大小不一的奇怪影像，增加研究難度。

典型的大型星系團重力透鏡現象，後方極遠距離星系的光影被扭曲放大。左圖以空間去解釋重力透鏡效應。重力事實上是質量對空間扭曲的反映，愈大的質量愈會扭曲空間，光線在空間中穿行都會受到影響而彎曲起來。甚至出現部分光線扭曲到轉彎射向地球，讓地球上的觀測者看到幾個同樣星體的圖像。(圖片來自連結1及連結2)

由於「重力透鏡」對後方星體影像的放大效果並不平均，後方星體的影響多有扭曲，有時甚至只會放大特定部分的星系影像，過去我們雖然能透過重力透鏡了解背後早期星體的一些特性，但由於影像嚴重扭曲且光度太暗弱，要作進一步研究還是有相當大難度。

現在由於可觀察光度更弱甚至過去看不到的星體結構，透過電腦進行運算，可找到哪些光源屬同一星系，並進而將影像重組成原星系的外觀，由於重力透鏡也有放大影像效果，這種方法也是現時天文學家研究極早期星系細微結構的唯一方法。

MACS J0138星系團引發的重力透鏡現象，後方遙遠星系上超新星爆發的輝光，被星系團的重力"扭成"三顆超新星。(Credit: Lead Author: Steve A. Rodney (University of South Carolina), Gabriel Brammer (Cosmic Dawn Center/Niels Bohr Institute/University of Copenhagen), Image Processing: Joseph DePasquale (STScI))

超深空影像不單單是誇耀望遠鏡威力的舉動，其實更是研究宇宙早期環境的重要手段。過去某些極極遙遠 / 宇宙極早期星體，大部分都是由哈勃太空望遠鏡拍攝為數不多的深空 / 超深空照片中找出來的。

由於這些照片都只是挑選可避開亮星體的天區進行拍攝，每張照片的實際視場也很小，幾乎相當於在宇宙任意方向隨便找一個小區域來進行長時間曝光及觀察，但當中已發現大量遙遠而小型的星系，足可見這種極微小的星系(質量可能只有銀河的1%)在宇宙極早期相當普遍，天文學家認為今天的大型星系就是由這些小星系快速合併而形成的。

相較於哈勃望遠鏡，韋伯太空望遠鏡不單集中於紅光及近紅外研究，而且口徑大增相當於集光能力愈強，更有甚者由於距離地月均較遠，拍攝時不會受地球、月球陰影或強光所影響，能長時間無間斷對準區域拍攝，所以據所知只用了13小時左右就曝光完畢，而哈勃太空望遠鏡往往需要斷斷續續半個月時間才可完成一張超深空照片。這也意味著韋伯望遠鏡的實用時間更長且可對同一天區進行更長的連續觀測。

 現時可能是距離地球最遠 / 已知最年輕星系的HD 1，剛於三個月前被發現，位於六分儀座內，比上任紀錄保持者GN-z11還要年輕7千萬年，由紅移推斷大約在宇宙大爆炸後3.3億年前就形成。有指現已成為韋伯望遠鏡首個重要觀測對像之一。(圖片來自scienceinfo.net)

韋伯望遠鏡現階段其中一個最重要的任務，其實也是和超深空有關：研究更遠古的小型星系(例如兩個月前才剛發現、可能於宇宙3.3億歲時就存在的LD 1號極早期星系)、搜尋所謂第三星族(最初出現的、除氫及氦之外幾乎沒有其他物質的恒星)，以及透過對於重力透鏡影像的研究及計算，推算星系空間中暗物質的分佈及濃度。由現時所見韋伯的表現來看，其表現遠好於早期哈勃望遠鏡，也無需進行太多調校及修正就能直接投入研究，其價值將是無可估量的。

哈勃太空望遠鏡主鏡八十年代中期在地面打磨時，儀器出現2微米的誤差，導致鏡面孤度出現錯誤，及後因為挑戰者號升空意外而滯留地面倉庫兩年，還沒有人檢查出這件事，結果升空「開光」後才發現，當時照片已形成不能補救的球面像差(Optical_aberration)，被迫由電腦對影像處理，才有令人接受的清晰度。及後還要由穿梭機在光通度上再加上矯正鏡片，才能將望遠鏡調校至接近最佳狀態。(圖片來自連結)

後記：

動筆之際，美國太空總署於昨晚再公開三張新照片及一個系外行星大氣層的觀測紀錄，其中三張天體照片都反映大口徑及紅外光優勢下韋伯望遠鏡高解像及較「冷」的天體結構的解釋能力。至少兩圖附上和哈勃望遠鏡拍得影像的比較：

7600光年外的NGC-3324星雲。由圖片上面方向的強烈紫外線和恒星風正慢慢優蝕該星雲的較冷份子雲，除了一些較厚實、呈柱狀並可能已開始收縮成原恒星的雲柱在外。相對於哈勃望遠鏡所攝(上半圖，2010年左右)，韋怕其實拍到更多冷分子雲的結構，同時也似乎拍到部分開始發出紅外光的原恒星。(圖片來自ESA / NASA)

 史蒂芬五重星系，只有其中四個有關連，左上的那個螺旋星系其實是個前景星系，只距離地球3900萬光年，其餘四個都在二億光年外。右圖為哈勃2009年時拍的影像，而左邊為韋伯所拍的影像，明顥有更突出的結構，這可能是較冷的份子雲分佈的位置。下方橢圓星系一如理論所講，幾乎沒有任何氣體和份子雲結構，所以看上去和哈勃09年時拍的一樣「淡而無味」。(圖片來自ESA / NASA)

NGC 3132南環狀行星狀星雲，是典型的低質量恒星演變成白矮星的過程中吹出來的恒星氣殼。今次展現的結構更為清楚，可清晰看見氣體碰撞所激發出的各種渦流結構，以及白矮星與其強烈紫外線輻射和仍然強烈的白矮星風如何改變該星雲的外貌。(圖片來自ESA / NASA)