幾十年來，哈勃太空望遠鏡和地基望遠鏡為我們提供了壯觀的星系圖像。當詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（JWST）於2021年12月發射並在2022年上半年成功完成調試時，這一切都改變了。對於天文學家來說，我們曾經看到的宇宙，現在通過該望遠鏡的近紅外相機（NIRCam）儀器以一種從未想像過的新方式展現出來。

NIRCam是韋伯的主要成像器，覆蓋0.6至5微米的紅外波長范圍。NIRCam探測到最早的恆星和正在形成過程中的星系、附近星系的恆星群以及銀河系和柯伊伯帶天體中的年輕恆星發出的光。

PEARLS項目是最近發表在《天文學雜誌》上的一項研究的主題，該研究團隊包括亞利桑那州立大學地球和空間探索學院的Rogier Windhorst教授、研究科學家Rolf Jansen、副研究科學家Seth Cohen、研究助理Jake Summers和研究生助理Rosalia O’Brien，同時還有許多其他研究者的貢獻。

照片來源：NASA、ESA、CSA、Rolf A. Jansen（ASU）、Jake Summers（ASU）、Rosalia O’Brien（ASU）、Rogier Windhorst（ASU）、Aaron Robotham（UWA）、Anton M. Koekemoer（STSCI）、 Christopher Willmer（Arizona大學）和JWST PEARLS團隊；圖片處理：Rolf A. Jansen（ASU）和Alyssa Pagan（STSCI）。

對於研究人員來說，PEARLS計劃的最早的星系圖像顯示了大規模星系團背景中物體的引力透鏡量，使研究小組能夠看到其中一些非常遙遠的物體。在這些相對較深的領域之一（如上圖所示），該團隊通過令人驚嘆的多色圖像來識別具有活躍核的互動星系。

Windhorst和他的團隊的數據顯示了巨大黑洞的證據，在其中心你可以看到吸積盤–落入黑洞的東西在星系中心非常明亮地閃耀。另外，很多星系的星星顯示出來，就像你的汽車擋風玻璃上的水滴一樣–就像你在星系間的空間裡”行駛”。這個五彩繽紛的領域是從黃道面直線上升的，黃道面是地球和月球，以及所有其他行星圍繞太陽運行的平面。

Windhorst說：”二十多年來，我一直與一個大型的國際科學家團隊合作，準備我們的韋伯科學計劃。韋伯的圖像確實是驚人的，真的超出了我最瘋狂的夢想。它們使我們能夠測量閃耀到非常微弱的紅外極限的星系的數量密度以及它們產生的光的總量。這種光比在這些星系之間測量的非常暗的紅外天空要暗得多”。

研究小組在這些新圖像中可以看到的第一件事是，許多在哈勃旁邊或真正看不見的星系在韋伯拍攝的圖像中是明亮的。這些星系距離太遠，以至於恆星發出的光線被拉長了。

研究小組用韋伯望遠鏡重點研究了北黃道極點時域–由於它在天空中的位置，很容易被看到。Windhorst和團隊計劃對其進行四次觀測。

第一次觀測由兩片重疊反射鏡片完成，產生的圖像顯示了與月亮距離的10個螢火蟲的亮度一樣微弱的物體。韋伯的終極探測極限是一兩隻螢火蟲。圖像中可見的最微弱的紅色物體是遙遠的星系，可以追溯到大爆炸後的最初幾億年。