Телескоп «Уэбб» поймал космический сигнал неизвестного происхождения

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал необъяснимый спектральный сигнал в одном из самых изученных уголков Вселенной — области Hubble Ultra Deep Field («Сверхглубокое поле „Хаббла“». Так называют небольшой участок неба в созвездии Печи и его знаменитый снимок). В точке, где на всех предшествующих картах царила полная пустота, прибор NIRSpec дважды с интервалом почти в три месяца зарегистрировал яркую изолированную линию излучения, не подходящую ни под один стандартный класс космических объектов. Результаты исследования опубликованы в Astrophysical Journal.

Феномен поставил астрофизиков в тупик: сигнал достаточно интенсивен, чтобы легко проявиться в инфракрасном диапазоне, однако ни телескоп «Хаббл», ни ранние обзоры самого «Уэбба» абсолютно ничего не фиксировали на этом месте.

Участок неба в южном созвездии Печи изучается десятилетиями. Классический глубокий снимок «Хаббла», потребовавший свыше 270 часов экспозиции, содержит около 10 000 древних галактик. Казалось, эта область изучена вдоль и поперек. Однако группа астрофизиков под руководством Мейсона Хьюберти из Университета Миннесоты решила применить инфракрасный спектрограф NIRSpec принципиально новым способом.

Обычно ученые работают с уже каталогизированными объектами: они наводят микрозатворы прибора (крошечные управляемые «окошки» в спектрографе телескопа) на известную галактику, чтобы разложить ее свет в спектр и изучить химический состав. Команда Хьюберти пошла от обратного. Исследователи открыли практически все микрозатворы спектрографа, заблокировав лишь свет ярких передних галактик, и начали слепой поиск неизвестных источников прямо по спектральным линиям: начали искать неизвестные объекты по их излучению, даже если сами объекты не видны на снимках.

То есть искали объекты по характерным следам в их свете. Спектрограф раскладывает свет по длинам волн. Если источник особенно сильно излучает на определенной длине волны, в спектре появляется яркая линия — линия излучения. Обычно ученые сначала находят галактику на снимке, а затем изучают ее спектр. Здесь поступили наоборот: сначала обнаружили яркую линию, которая указала на существование источника, невидимого на снимках.

Наблюдения проводились в два этапа с разницей в 88 дней — в августе и ноябре 2023 года — и под разными углами обзора, что надежно исключает дефект матрицы или единичный приборный сбой. Из семи обнаруженных кандидатов шесть точно совпали с известными далекими галактиками. Но седьмой сигнал преподнес сюрприз.

Спектрограф зафиксировал четкую одиночную линию на длине волны около 1,6 микрометра. Главная аномалия заключается в ее абсолютной изолированности: спектры обычных космических тел состоят из серии взаимосвязанных линий. Более того, при своей яркости источник должен был отчетливо проявиться в ходе масштабного обзора JADES, проводившегося «Уэббом» в октябре 2022 года, но тогда в этом месте не было видно абсолютно ничего.

Поскольку расширение пространства растягивает длину световой волны, определить дистанцию до источника всего по одной линии невозможно. Исследователи проанализировали четыре сценария: молодую галактику ранней Вселенной, тусклую близкую галактику, вспышку сверхновой и приливное разрушение звезды сверхмассивной черной дырой.

Ни одно объяснение не выглядит исчерпывающим. Свет ранней галактики на этой волне был бы поглощен нейтральным водородом, а более близкая система неизбежно оставила бы дополнительные спектральные следы. Вспышка сверхновой или разрушение звезды черной дырой объясняют внезапность появления, но также требуют сопутствующих эмиссионных линий, которых в данных нет.

Авторы работы подчеркивают: разгадать природу загадочного объекта помогут лишь дополнительные, еще более глубокие спектроскопические наблюдения.

Подземный детектор зафиксировал возможный сигнал темной материи

Впервые удалось зафиксировать радиосигнал исходящий от экзопланеты

Телескопы зафиксировали гамма-вспышку с расстояния 8 млрд световых лет

Астрономы нашли 12 ранее неизвестных реликтовых радиогалактик

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX