Naukowcy skierowali teleskop Webba w kosmiczną otchłań, pusty punkt na niebie. Poszukiwali starożytnych obiektów z początków czasu i niespodziewanie natrafili na coś bardzo dziwnego. Wykryli tajemniczy sygnał pochodzący z całkowitej pustki. Pojawił się dwa razy.
W południowym gwiazdozbiorze Pieca znajduje się jeden z najciekawszych i najbardziej zagadkowych miejsc na nocnym niebie. To słynne Ultragłębokie Pole Hubble’a (HUDF). Ten z pozoru pusty obszar kosmosu pokazuje Wszechświat sprzed 13 mld lat. Skrywa około 10 000 galaktyk.
To właśnie w to miejsce skierowano ponownie Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba NASA. Zespół badaczy pod kierownictwem astrofizyka Masona Huberty’ego z Uniwersytetu Minnesoty poszukiwał w tym fragmencie nieba obiektów, które wcześniej mogły umknąć naukowcom.
Okazało się, iż to pozornie puste miejsce skrywa tajemnicę. Odebrali siedem sygnałów. Sześć z nich można było powiązać z odległymi galaktykami. Siódmy jednak wprawił zespół w osłupienie. Badacze zaobserwowali dziwną linię emisyjną, która pojawiła się nie raz, ale dwa razy w ciągu zaledwie trzech miesięcy. Linie emisyjne to jasne, wąskie pasma światła, które emitowane są na określonej długości fali. Każdy pierwiastek chemiczny może emitować lub pochłaniać światło o określonych długościach fal. Linie emisyjne wykorzystuje się do określenia m.in. składu gwiazd.
Astronomowie zaproponowali kilka możliwych wyjaśnień. Jednak żadne z nich „nie dostarcza w pełni satysfakcjonującego wyjaśnienia”.
Wyniki tych zaskakujących badań opublikowano w czasopiśmie The Astrophysical Journal.
Więcej na Spider’s Web:
Jedna linia światła i żadnych śladów wokół
Tajemniczy sygnał zarejestrowano przy długości fali około 1,6 mikrometra. To promieniowanie bliskiej podczerwieni, niewidoczne dla ludzkiego oka. Problem polega na tym, iż w widmie pojawiła się tylko jedna wyraźna linia, bez dodatkowych sygnałów, które pomogłyby ustalić jej pochodzenie.
Jeszcze bardziej zastanawiające jest to, iż w miejscu, z którego pochodzi światło, nie widać żadnego odpowiadającego mu obiektu. Ani wcześniejsze obserwacje Hubble’a, ani dostępne obrazy z Webba nie ujawniły tam galaktyki czy gwiazdy, która mogłaby wyjaśnić wynik pomiaru.
Warto też podkreślić iż podczas przeglądu JADES, przeprowadzonego w październiku 2022 r., Webb obserwował ten obszar i nie wykrył podobnego źródła. Według badaczy sygnał powinien być wystarczająco jasny, by zostać zarejestrowanym również wtedy, gdyby występował w niezmienionej postaci.
Wszystko wskazuje zatem na to, iż astronomowie mają do czynienia z rzeczywistym zjawiskiem, którego charakterystyka nie pasuje do prostych wyjaśnień.
Teleskop Webba wykrył tajemniczy błysk
Jedną z pierwszych możliwości jest niezwykle odległa galaktyka. To kusząca hipoteza, zwłaszcza iż obserwacje HUDF od początku służą między innymi poszukiwaniu obiektów z bardzo wczesnych epok kosmicznej historii.
W rozszerzającym się Wszechświecie światło podczas podróży do Ziemi ulega przesunięciu ku czerwieni. Oznacza to, iż jego długość fali rośnie, a promieniowanie, które pierwotnie miało krótszą długość fali, może dotrzeć do nas jako podczerwień. Im większe przesunięcie ku czerwieni, tym dalej w przeszłość kosmiczną możemy zajrzeć, choć dokładne określenie wieku obserwowanego obiektu wymaga dodatkowych informacji.
Problem w tym, iż pojedyncza linia widmowa nie pozwala jednoznacznie ustalić, jak daleko znajduje się źródło. Astronomowie muszą najpierw określić, jaki proces fizyczny ją wytworzył. Dopiero wtedy mogą wyliczyć przesunięcie ku czerwieni i oszacować odległość.
W przypadku bardzo odległej galaktyki pojawiają się kolejne trudności. o ile sygnał pochodziłby z wczesnego Wszechświata, jego światło musiałoby przedostać się przez rozległe obszary neutralnego wodoru. Gaz ten silnie pochłania określone rodzaje promieniowania, co utrudnia wyjaśnienie obserwowanego sygnału.
Co więcej, tak odległa galaktyka powinna pozostawić charakterystyczne ślady w danych obserwacyjnych. Brak dodatkowych linii i niewykrycie obiektu na wcześniejszych zdjęciach sprawiają, iż ta interpretacja nie jest przekonująca.
Naukowcy rozważali również bliższą galaktykę. Także tutaj pojawia się problem: znane procesy zachodzące w galaktykach zwykle powodują emisję kilku charakterystycznych linii widmowych. W badanym przypadku zarejestrowano tylko jedną.
To właśnie brak pozostałych elementów układanki jest największym problemem. Astronomowie mają sygnał, ale nie dysponują wystarczającą liczbą wskazówek, by przypisać mu jednoznaczne pochodzenie.
