Некоторые научные задачи, которые решает космический телескоп «Джеймс Уэбб»:

• Изучение формирования и эволюции галактик. 1 Наблюдение за галактиками на различных стадиях их развития позволяет понять процессы, которые их определяют, например влияние тёмной материи и роль сверхмассивных чёрных дыр. 1
• Наблюдение за рождением звёзд и планетных систем. 1 Телескоп может проникать сквозь плотные облака газа и пыли, в которых рождаются звёзды и планетные системы, и получать детальные изображения и спектры происходящих в них процессов. 1
• Исследование атмосфер экзопланет. 14 Анализируя свет, проходящий через атмосферу экзопланеты или отражённый ею, телескоп может определить химический состав и физические свойства атмосферы. 1
• Изучение происхождения жизни и Вселенной. 1 Наблюдения за протопланетными дисками и молодыми планетными системами помогают учёным понять, как формируются и эволюционируют строительные блоки жизни, такие как органические молекулы. 1
• Изучение объектов Солнечной системы. 3 Телескоп занимается наблюдениями всех тел в Солнечной системе, которые находятся дальше от Солнца, чем Земля. 3 Это кометы, транснептуновые объекты, карликовые планеты, астероиды, а также Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и спутники газовых гигантов, такие как Энцелад или Европа. 3
• Изучение тёмной материи и энергии. 3 Обсерватория наблюдает за гравитационными линзами, в роли которых могут выступать галактики и скопления галактик, что позволяет оценивать их массу и долю в ней тёмной материи. 3
• Фиксирование далёких вспышек сверхновых. 3 Это позволяет уточнить скорость расширения Вселенной в разное время её существования. 3