天文学家一直非常渴望使用新的詹姆斯·韦伯太空望远镜，以至于有些人有点超前了。许多人在 7 月 14 日第一批数据发布后立即开始分析韦伯数据，并迅速在预印本服务器上发布了他们的结果——但现在不得不对其进行修订。当第一批数据发布时，望远镜的探测器尚未经过彻底校准，而这一事实在一些天文学家的兴奋中被忽略了。
到目前为止，修订似乎并没有实质性地改变许多令人兴奋的早期结果，例如一些有史以来观测到的最遥远星系的候选者的发现。但正在进行的校准过程正迫使天文学家正视韦伯早期数据的局限性。
意大利罗马国家天体物理研究所的天文学家马尔科·卡斯特拉诺说，弄清楚如何重新进行这项工作“既棘手又令人恼火”。加州大学圣克鲁兹分校的天文学家加思·伊林沃思说，“已经有很多挫败感。” 加州大学洛杉矶分校的天文学家圭多·罗伯茨-博尔萨尼补充说，“我认为没有人真正预料到这会成为一个如此大的问题，但它正在变成这样。”
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的有影响力的故事的未来。
对于需要精确测量天文物体亮度（例如微弱的遥远星系）的项目，校准尤其具有挑战性。在过去的几周里，一些天文学家一直在拼凑变通方法，以便他们能够继续进行分析。来自位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所 (STScI) 的下一轮官方韦伯校准更新预计将在未来几周内发布，该研究所负责运营该望远镜。这些更新应将望远镜校准的误差条从困扰某些领域天文学家的百分之几十缩小到仅几个百分点。随着校准工作在未来几个月内继续进行，数据准确性将继续提高。
这是韦伯望远镜发布的第一张公开科学图像，展示了天空的深场景象，其中包括许多遥远的星系。 来源：NASA、ESA、CSA 和 STScI
NASA 戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的韦伯运营项目科学家简·里格比说，STScI 明确表示，望远镜的初始校准是粗略的。 大部分问题源于韦伯望远镜于 2021 年 12 月发射，是一架新的望远镜，其细节仍在研究中。里格比说，“自从天文学界在太空拥有全新的望远镜——一架具有如此惊人变革力量的大型望远镜以来，已经过去了很长时间。”
STScI 的天文学家玛莎·博耶表示，“我们知道它不会开箱即用就完美”，她正在帮助领导校准工作。
校准争议
所有望远镜都需要校准。这通常通过观测一颗众所周知的恒星（例如夜空中著名的恒星织女星）来完成。天文学家查看望远镜各种仪器（例如恒星在不同光波长下的亮度）收集的数据，并将它们与其他望远镜对同一恒星的测量结果和实验室标准进行比较。
处理韦伯数据涉及多种类型的校准，但当前的争议围绕着望远镜的主要仪器之一，即近红外相机 (NIRCam)。在韦伯发射后的六个月里，STScI 研究人员致力于校准 NIRCam。但鉴于对韦伯的需求，他们只有足够的时间将其指向一两颗校准星，并仅使用 NIRCam 的十个探测器之一来获取数据。然后，他们估计了其他九个探测器的校准。“问题就在这里，”博耶说。“每个探测器都会略有不同。”
在第一批韦伯数据发布后的几天内，未经同行评审的论文开始出现在 arXiv 预印本服务器上，报告了多个有史以来记录的最遥远星系的候选者。这些研究依赖于用韦伯在不同波长下测量的遥远物体的亮度。然后，在 7 月 29 日，STScI 发布了一组更新的校准，这些校准与天文学家一直在使用的校准大相径庭。
英国曼彻斯特大学的天文学家内森·亚当斯说，“这引起了一点恐慌”，他和他的同事在 8 月 9 日更新了他们在 7 月下旬发布的预印本中指出了这个问题。“对于包括我自己在内的那些在前两周内写了一篇论文的人来说，这有点像是——‘哦，不，我们所做的一切都错了吗，是否都需要扔进垃圾箱？’”
年轻的观测站
为了努力标准化所有测量，STScI 正在制定一项详细的计划，将韦伯指向几种众所周知的恒星类型，并使用望远镜上每个仪器的每种模式中的每个探测器来观察它们。 STScI 的天文学家卡尔·戈登帮助领导这项工作，他说，“这只是需要一段时间。”
与此同时，天文学家一直在修改描述基于韦伯数据的遥远星系的手稿。亚当斯说，“每个人都回顾了一下，并进行了第二次查看，而且情况并没有我们想象的那么糟糕。” 许多最令人兴奋的遥远星系候选者似乎仍然处于或接近最初估计的距离。但是其他初步研究，例如那些通过比较大量微弱星系来得出关于早期宇宙结论的研究，可能经不起时间的考验。行星研究等其他研究领域受到的影响较小，因为它们对这些初步亮度测量的依赖性较小。
哥本哈根大学的天文学家加布里埃尔·布拉默一直在独立于 STScI 开发韦伯校准，他说，“我们已经意识到数据处理是一个持续发展的情况，仅仅是因为天文台如此新且如此年轻。”
从长远来看，天文学家肯定会整理出校准问题，并对他们的结论更加自信。但是博耶说，就目前而言，“我会告诉人们谨慎行事——他们今天可能得到的任何结果在六个月后当我们有更多信息时可能不太正确。这只是有点‘风险自负’。”
本文经许可转载，并于 2022 年 9 月 28 日首次发表。