超级恒星

　　JWST还会探测遥远星系中爆发的恒星。这些超新星十分明亮，即使在遥远的距离上也能被看到。它们可以作为暗能量强有力的探测器，而暗能量则被视作是驱动宇宙加速膨胀的原因。JWST所具备的灵敏度可以观测到红移在15左右的单个超新星，不过它们可能十分罕见、难以寻找。在建的大型地面望远镜也许可以帮助JWST寻找合适的目标。

　　宇宙膨胀的另一个结果是，我们会看到高红移处的宇宙在以低速运转。例如，一颗近距超新星通常只要花几天的时间就能达到亮度峰值，然后再花几个月的时间淡去。但是一颗出现在红移为10处的超新星会花一个月的时间来达到亮度峰值，然后花数年的时间来变暗。为此你需要一个寿命较长的探测任务以及耐心。

[图片说明]：JWST上搭载的近红外摄谱仪中将使用几十万个微快门（上图），每一个可独立开启和关闭的微快门只有几根头发丝的宽度（下图）。版权：NASA。

　　天文学家相信第一代恒星具有至少100个太阳质量，所发出的光亮要超过太阳数百万倍，在爆发成为超新星之前仅能存活几百万年。虽然JWST也许能捕捉到一个这样的罕见爆发，但它却具有足够的灵敏度来定位这些恒星的聚合体。第一代恒星是否会形成星团？或者第一代恒星是否会抑制近邻的恒星形成？我们都还不知道。

　　最近有研究提出，一种新奇的恒星可能会进入JWST的视野中。这些恒星所包含的大部分是暗物质，这些神秘的物质构成了宇宙物质的大多数。

　　一些理论认为暗物质是由迄今未知的亚原子粒子所组成的，当这样的两个粒子碰撞时就会发生湮灭，释放出大量的能量。而这一暗物质粒子的相互湮灭可以为恒星演化的新阶段提供能源。

　　计算发现，这些暗物质星（简称“暗星”）的质量可以达到100,000～10,000,000个太阳质量，直径则可以达到日地距离的100倍。一旦湮灭过程耗尽了其核心的暗物质，“暗星”就会转变成一颗燃烧核燃料的普通大质量恒星。它们最终会坍缩成黑洞――也许就此形成了今天在每个大型星系中心所发现的超大质量黑洞的种子。这是一个惊人的预言，如果“暗星”真的存在，那将是非常奇妙的。

抽丝剥茧

　　在更为靠近我们的地方，JWST的红外灵敏度还将使得它能探测恒星和行星形成的多尘场所。像猎户星云这样的正在形成恒星的造星工厂都位于在尘埃云之后，虽然看上去很美，但却隐藏了其中正在发生的事情。HST已经分辨出了最终可能会形成行星的含尘星周盘，但是JWST的红外观测能力和更高的分辨率将能穿透这些尘埃茧，使得天文学家可以一窥其中的产星过程。

　　JWST上所有的成像设备都包含了星冕仪，它可以遮挡中央恒星所发出的光进而来观测其附近暗弱的天体。2004年，HST使用这一技术在可见光波段首次拍摄了亮星北落师门周围的区域。图像显示了一个围绕北落师门的尘埃环。有天文学家认为，在北落师门和这个环内边缘之间有一颗行星正在通过引力扰动这个环，并由此预言了这颗行星的位置。2008年这个小组使用HST直接拍摄到了这颗行星北落师门b。

　　JWST也许可以分辨出北落师门环中小到日地距离10倍的细节，这有可能会揭示出其他的行星。对于其他的近距盘系统，例如织女星，JWST还将做相同的事情。

　　HST和斯皮策空间望远镜都对凌星的热类木星大气进行了探测。热类木星是极为靠近其宿主恒星的太阳系外气态巨行星，它们有时候会从地球和其宿主恒星间经过，造成凌星。JWST则将发现更小的外星行星，例如围绕低温红矮星、仅几倍于地球质量的超级地球。使用星冕仪直接成像以及通过凌星对大气进行测量，JWST将成为一个外星行星巡天以及了解行星系统形成的强有力工具。

　　以上仅仅是JWST将要回答的一小部分科学问题。在发射前一年，全世界的天文学家将提交观测目标和计划。和HST的运作方式一样，一个科学小组会评估这些提案并为其中最好的安排观测时间。NASA希望天文学家们能创新性地使用这架空间望远镜。暗物质星，奇特的地外行星，新生的星系，没有人知道JWST最终会给我们带来些什么意想不到的惊喜。