CEERS合作研究人员在德克萨斯州高级计算中心的可视化实验室观看第一张JWST深场图像

天文学家一直在仔细研究詹姆斯·韦伯太空望远镜的早期数据。图片来源:Nolan Zunk/德克萨斯大学奥斯汀分校

天文学家如此热衷于使用新的詹姆斯·韦伯太空望远镜，以至于有些人有点超前了。在7月14日第一批数据发布后，许多人就开始分析韦伯的数据，并迅速将结果发布到预印本服务器上——但现在不得不修改它们。第一批数据公布时，望远镜的探测器还没有经过彻底校准，一些天文学家兴奋地忽略了这一事实。

到目前为止，这些修正似乎并没有实质性地改变许多令人兴奋的早期结果，比如发现许多候选星系都是迄今为止发现的最遥远星系．但是正在进行的校准过程正迫使天文学家们考虑韦伯早期数据的局限性。

罗马意大利国家天体物理研究所的天文学家Marco Castellano说，弄清楚如何重做工作是“棘手和烦人的”。加州大学圣克鲁斯分校的天文学家Garth Illingworth说:“有很多挫折。”加州大学洛杉矶分校的天文学家Guido Roberts-Borsani补充道:“我认为没有人真的预料到这个问题会变得这么严重。”

对于那些需要精确测量天体亮度的项目，如遥远的微弱星系，校准尤其具有挑战性。几周以来，一些天文学家一直在拼凑变通方案，以便继续他们的分析1．位于马里兰州巴尔的摩市的太空望远镜科学研究所(STScI)预计将在未来几周内对韦伯的校准进行下一轮官方更新。这些更新应该会将望远镜校准的误差条从困扰某些地区天文学家的几十个百分点缩小到几个百分点。随着校准工作在未来几个月的进行，数据的准确性将继续提高。

美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的第一张深空NIRCam图像。

这是韦伯望远镜在7月11日公开发布的第一幅科学图像，展示了包括许多遥远星系在内的天空的深域观测。来源:NASA, ESA, CSA, STScI

马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心韦伯的操作项目科学家简·里格比说，STScI明确表示，对望远镜的最初校准是粗糙的。这个问题很大程度上源于韦伯，是2021年12月推出的吗是一种新的望远镜，其细节仍在研究中。里格比说:“社区已经很长时间没有在太空中拥有全新的望远镜了——一个具有惊人的变革性能力的大望远镜。”

“我们知道，一打开盒子，它不会是完美的，”玛莎·博耶(Martha Boyer)说，她是STScI的天文学家，正在帮助领导校准工作2．

校准的争议

所有的望远镜都需要校准。这通常是通过观察一颗为人熟知的恒星来实现的，比如织女星，夜空中的一颗突出的恒星。天文学家观察望远镜的各种仪器收集到的数据——比如恒星在不同波长下的亮度——并将它们与其他望远镜和实验室标准对同一颗恒星的测量结果进行比较。

使用韦伯数据涉及多种类型的校准，但目前的争议是围绕该望远镜的主要仪器之一——近红外相机(NIRCam)。在韦伯发射后的六个月里，STScI的研究人员致力于校准NIRCam。但考虑到对韦伯的要求，他们只有足够的时间把它对准一到两颗校准星，并且只用NIRCam的十个探测器中的一个来获取数据。然后他们估计了其他9个探测器的校准值。“这就是问题所在，”博伊尔说。“每个探测器都会有一点不同。”

在第一个韦伯数据发布的几天内，非同行评审的论文开始出现在arXiv预印本服务器上，报告了有记录以来最遥远星系的多个候选星系。这些研究依赖于用韦伯望远镜在不同波长下测量的遥远物体的亮度。然后，在7月29日，STScI发布了一套更新的校准，与天文学家一直在使用的校准有很大的不同。

“这引起了一点恐慌，”英国曼彻斯特大学的天文学家Nathan Adams说，他和他的同事们在8月9日对他们在7月底发布的预印本的更新中指出了这个问题3.．“对于那些在头两周内就写了一篇论文的人，包括我自己，这有点像——‘哦不，我们做错的所有事情都需要被扔进垃圾桶吗?’”

年轻的天文台

为了使所有的测量标准化，STScI正在制定一项详细的计划，将韦伯指向几类我们已经很了解的恒星，并使用望远镜上每种仪器的每种模式的每种探测器来观察它们4．“这只是需要一段时间，”协助领导这项工作的STScI天文学家卡尔·戈登(Karl Gordon)说。

与此同时，天文学家一直在修改基于韦伯数据描述遥远星系的手稿。亚当斯说:“所有人都回去重新看了看，情况并不像我们想象的那么糟糕。”许多最令人兴奋的遥远星系候选星系似乎仍然处于或接近最初估计的距离。但是其他的初步研究，比如那些通过比较大量微弱星系得出早期宇宙结论的研究，可能经不起时间的考验。其他研究领域，如行星研究，受影响较小，因为它们对这些初步亮度测量的依赖较小。

哥本哈根大学的天文学家加布里埃尔·布拉默(Gabriel Brammer)一直在独立于STScI开发韦伯校准，他说:“我们已经意识到，这种数据处理在很大程度上是一种正在进行和发展的情况，因为天文台是如此的新和年轻。”

从长远来看，天文学家肯定会整理出校准的方法，并对自己的结论更有信心。但就目前而言，博伊尔说:“我会告诉人们要谨慎行事——无论他们今天得到的结果是什么，在六个月后，当我们获得更多信息时，结果可能并不完全正确。这就像是‘风险自负’。”