天文學家一直非常渴望使用新的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡，以至於有些人有點超前了。許多人在 7 月 14 日第一批資料釋出後立即開始分析韋伯資料，並迅速在預印本伺服器上釋出了他們的結果——但現在不得不對其進行修訂。當第一批資料釋出時，望遠鏡的探測器尚未經過徹底校準，而這一事實在一些天文學家的興奮中被忽略了。
到目前為止，修訂似乎並沒有實質性地改變許多令人興奮的早期結果，例如一些有史以來觀測到的最遙遠星系的候選者的發現。但正在進行的校準過程正迫使天文學家正視韋伯早期資料的侷限性。
義大利羅馬國家天體物理研究所的天文學家馬爾科·卡斯特拉諾說，弄清楚如何重新進行這項工作“既棘手又令人惱火”。加州大學聖克魯茲分校的天文學家加思·伊林沃思說，“已經有很多挫敗感。” 加州大學洛杉磯分校的天文學家圭多·羅伯茨-博爾薩尼補充說，“我認為沒有人真正預料到這會成為一個如此大的問題，但它正在變成這樣。”
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對於需要精確測量天文物體亮度（例如微弱的遙遠星系）的專案，校準尤其具有挑戰性。在過去的幾周裡，一些天文學家一直在拼湊變通方法，以便他們能夠繼續進行分析。來自位於馬里蘭州巴爾的摩的太空望遠鏡科學研究所 (STScI) 的下一輪官方韋伯校準更新預計將在未來幾周內釋出，該研究所負責運營該望遠鏡。這些更新應將望遠鏡校準的誤差條從困擾某些領域天文學家的百分之幾十縮小到僅幾個百分點。隨著校準工作在未來幾個月內繼續進行，資料準確性將繼續提高。
這是韋伯望遠鏡釋出的第一張公開科學影像，展示了天空的深場景象，其中包括許多遙遠的星系。 來源：NASA、ESA、CSA 和 STScI
NASA 戈達德太空飛行中心（位於馬里蘭州格林貝爾特）的韋伯運營專案科學家簡·裡格比說，STScI 明確表示，望遠鏡的初始校準是粗略的。 大部分問題源於韋伯望遠鏡於 2021 年 12 月發射，是一架新的望遠鏡，其細節仍在研究中。裡格比說，“自從天文學界在太空擁有全新的望遠鏡——一架具有如此驚人變革力量的大型望遠鏡以來，已經過去了很長時間。”
STScI 的天文學家瑪莎·博耶表示，“我們知道它不會開箱即用就完美”，她正在幫助領導校準工作。
校準爭議
所有望遠鏡都需要校準。這通常透過觀測一顆眾所周知的恆星（例如夜空中著名的恆星織女星）來完成。天文學家檢視望遠鏡各種儀器（例如恆星在不同光波長下的亮度）收集的資料，並將它們與其他望遠鏡對同一恆星的測量結果和實驗室標準進行比較。
處理韋伯資料涉及多種型別的校準，但當前的爭議圍繞著望遠鏡的主要儀器之一，即近紅外相機 (NIRCam)。在韋伯發射後的六個月裡，STScI 研究人員致力於校準 NIRCam。但鑑於對韋伯的需求，他們只有足夠的時間將其指向一兩顆校準星，並僅使用 NIRCam 的十個探測器之一來獲取資料。然後，他們估計了其他九個探測器的校準。“問題就在這裡，”博耶說。“每個探測器都會略有不同。”
在第一批韋伯資料釋出後的幾天內，未經同行評審的論文開始出現在 arXiv 預印本伺服器上，報告了多個有史以來記錄的最遙遠星系的候選者。這些研究依賴於用韋伯在不同波長下測量的遙遠物體的亮度。然後，在 7 月 29 日，STScI 釋出了一組更新的校準，這些校準與天文學家一直在使用的校準大相徑庭。
英國曼徹斯特大學的天文學家內森·亞當斯說，“這引起了一點恐慌”，他和他的同事在 8 月 9 日更新了他們在 7 月下旬釋出的預印本中指出了這個問題。“對於包括我自己在內的那些在前兩週內寫了一篇論文的人來說，這有點像是——‘哦，不，我們所做的一切都錯了嗎，是否都需要扔進垃圾箱？’”
年輕的觀測站
為了努力標準化所有測量，STScI 正在制定一項詳細的計劃，將韋伯指向幾種眾所周知的恆星型別，並使用望遠鏡上每個儀器的每種模式中的每個探測器來觀察它們。 STScI 的天文學家卡爾·戈登幫助領導這項工作，他說，“這只是需要一段時間。”
與此同時，天文學家一直在修改描述基於韋伯資料的遙遠星系的手稿。亞當斯說，“每個人都回顧了一下，並進行了第二次檢視，而且情況並沒有我們想象的那麼糟糕。” 許多最令人興奮的遙遠星系候選者似乎仍然處於或接近最初估計的距離。但是其他初步研究，例如那些透過比較大量微弱星系來得出關於早期宇宙結論的研究，可能經不起時間的考驗。行星研究等其他研究領域受到的影響較小，因為它們對這些初步亮度測量的依賴性較小。
哥本哈根大學的天文學家加布裡埃爾·布拉默一直在獨立於 STScI 開發韋伯校準，他說，“我們已經意識到資料處理是一個持續發展的情況，僅僅是因為天文臺如此新且如此年輕。”
從長遠來看，天文學家肯定會整理出校準問題，並對他們的結論更加自信。但是博耶說，就目前而言，“我會告訴人們謹慎行事——他們今天可能得到的任何結果在六個月後當我們有更多資訊時可能不太正確。這只是有點‘風險自負’。”
本文經許可轉載，並於 2022 年 9 月 28 日首次發表。