用光可看見宇宙的童年？

看遠就是看過去——宇宙是時間的天文館

我們看到天空的光，不只是空間的位置，也藏著時間。光從遠方星系來到地球需要很長時間，宇宙在膨脹時把光的波長拉長——這個現象叫紅移。例如紅移為20，代表光波長被拉長約20倍；紅移越大，代表我們看到的越是早期的宇宙。科學家把紅移直接量度，然後用宇宙學模型換算成「年齡」，所以我們說宇宙大約137億年。

大爆炸之後，宇宙一開始極熱，帶電的電子和原子核無法結合。約三十多萬年時，溫度降到可以讓電子和質子結合成中性的氫，光才得以自由穿行，這就是背景微波輻射留下的訊號。之後是一段「暗黑時代」，沒有恆星發光；再過幾億年，第一批恆星點燃，帶來宇宙的黎明。

早期的氣體幾乎只由氫和氦組成，受重力收縮形成雲團，密度夠高時就會產生核融合，點燃恆星。理論認為第一代恆星可能比現今恆星更大，壽命也更短；有些模型甚至提出「暗星」——由暗物質產生能量而發光的天體。最近利用新望遠鏡看到的一些怪異光源，引發有人將其與暗星聯系起來，但這只是候選假說，需要更多證據驗證。

JWST放在地球與太陽的L2點，觀測紅外線性能強，能看見更遠也更古老的天體。它的深空圖像以多個波段長時間曝光合成，讓我們看到比哈勃更多、更紅的微弱源。這些紅色小點往往是高紅移星系或可能含有超大質量黑洞的天體，顏色與大小給出首要線索，但最終仍靠光譜分析確認性質。

光譜像天體的指紋，能告訴我們元素組成、溫度和運動速度。尋找早期星系時，科學家常用Lyman-α斷裂：中性氫會吸收特定波長的光，留下明顯特徵。若周圍仍充滿中性氫，這個吸收特徵會很強；相反若周遭被離子化，特徵會消失。透過這些訊號，可以判斷一個星系處在再電離前後的哪個階段。

有些漂亮的影像細節並非天體本身，例如JWST的鏡面結構會造成六條光芒的衍射條紋（diffraction spikes）。辨別儀器效應與真實天體非常重要，因此科學家會結合不同波段、不同儀器的資料，並用光譜作最後判斷。

新望遠鏡帶來大量新奇觀測，像高紅移的微小紅點、可能超大質量黑洞的早期跡象或暗星候選，都能激發新想法。但天文發現需要經過反覆交叉檢驗，包括不同團隊用不同資料重複觀測、用理論模型檢驗是否一致，才會成為被接受的結論。保持好奇、大膽假設、同時謹慎驗證，是理解宇宙年少日記的關鍵。