我們銀河系的中心是一個擁擠的地方：一個黑洞的重量是我們太陽的400萬倍，周圍有數(shù)以百萬計的恒星以驚人的速度鞭打著它。這種極端的環(huán)境沐浴在強烈的紫外線和X射線輻射中。然而，在我們看來，大部分活動是被大量星際塵埃所掩蓋的。

美國宇航局即將推出的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡旨在通過紅外光觀看宇宙，這是人眼看不見的，但是對于觀察被灰塵隱藏的天文物體非常重要。發(fā)射后，韋伯將收集穿透塵土的面紗的紅外光，以前所未有的細節(jié)揭示銀河系中心。

太空望遠鏡科學研究所(STScI)的Roeland van der Marel說：“即使從韋伯獲得的一張影像，也將是銀河系中心獲得的最高質(zhì)量的影像。”

地面和太空中的望遠鏡為銀河系中心的居民提供了誘人的瞥見。天文學家已經(jīng)追蹤到繞黑洞運行的恒星，其中一些恒星接近而足以檢驗愛因斯坦的相對論。但是，到目前為止，僅可檢測到最亮的恒星。

歐洲航天局和STScI的共同研究人員TorstenBöker說：“我們只是從地面看到了冰山一角。韋伯將能夠研究微弱的恒星，并向我們介紹整個恒星的總數(shù)。”銀河系中心的第二個計劃研究將集中在光譜學上。

科學家們已經(jīng)驚奇地發(fā)現(xiàn)低質(zhì)量的嬰兒恒星靠近超大質(zhì)量黑洞形成，其中一些距離它只有短短的光年。從理論上講，黑洞的巨大引力和惡劣的輻射環(huán)境會破壞任何氣體云，并防止其塌陷成恒星。然而，這些被稱為原恒星的嬰兒恒星仍然存在。韋伯的觀察可能揭示出更多的原恒星，并可能提供線索說明恒星如何在如此不可能的地點形成。

黑洞之謎

天文學家稱為射手座A *(發(fā)音為A-star)的銀河系超大質(zhì)量黑洞也將落入韋伯的視線。它被一堆氣體和灰塵包圍，其中一些氣體不可避免地會掉入黑洞。當黑洞吞下一團物質(zhì)時，天文學家已經(jīng)觀察到了耀斑。但是，他們從未檢測到黑洞磁盤發(fā)出的光。

韋伯的數(shù)據(jù)還可以幫助解決星系形成的廣泛問題，例如長期存在的“雞和蛋”問題首先出現(xiàn)在星系或黑洞中。

一項研究的共同研究者STScI的杰伊·安德森(Jay Anderson)說：“黑洞首先出現(xiàn)，恒星圍繞它形成嗎?恒星聚集在一起并碰撞形成黑洞嗎?這是我們要回答的問題。”

此外，研究表明，銀河系中心黑洞的質(zhì)量與周圍恒星的總質(zhì)量有關，但這種關系的原因仍然未知。

“在黑洞附近存在這種質(zhì)量相關性的線索嗎?還是最近的恒星形成消除了過去可能發(fā)生的跡象?”韋伯(Webb)NIRCam儀器的首席研究員，亞利桑那大學的瑪西婭·里克(Marcia Rieke)補充說。

偶然的可能性

最終，韋伯的觀察結(jié)果中最令人興奮的結(jié)果可能是意料之外的。例如，韋伯可能會發(fā)現(xiàn)不尋常的恒星。或者，韋伯可能會發(fā)現(xiàn)注定要被重力撕裂的氣體云。

范德馬雷爾說：“我們希望看到不尋常的事物，例如一顆恒星被吞噬。”

理想情況下，這些對銀河系中心的初步研究將為未來的韋伯觀測提供依據(jù)。通過回顧幾年的銀河系中心，天文學家可以對該空間的混亂區(qū)域有了新的認識。

里克說：“在銀河系的中心發(fā)生了許多有趣，奇怪的事情。我們想找出我們自己正在發(fā)生的事情。”

此處描述的觀察將作為Webb的保證時間觀察(GTO)程序的一部分。GTO計劃為與NASA合作在Webb開發(fā)過程中完善Webb的科學和儀器功能的科學家提供了專用時間。