Таинственный сигнал из пустоты: «Джеймс Уэбб» обнаружил необъяснимое свечение в Ультраглубоком поле Хаббла

В знаменитом Ультраглубоком поле Хаббла, которое астрономы изучают десятилетиями, космический телескоп «Джеймс Уэбб» зафиксировал необычный сигнал. Яркая эмиссионная линия в ближнем инфракрасном диапазоне появилась дважды с интервалом в 88 дней, но никаких следов источника в этом районе неба обнаружить не удалось.

Ультраглубокое поле (HUDF) в созвездии Форнакса — это участок неба, который «Хаббл» снимал более 270 часов, собрав изображения почти 10 000 галактик. Когда к наблюдениям подключился «Джеймс Уэбб» с его инфракрасными инструментами, казалось, что этот район изучен вдоль и поперёк. Однако новые данные показали, что даже в самых исследованных областях космос способен преподносить сюрпризы.

Команда астрофизика Мейсона Хуберти из Университета Миннесоты использовала нестандартный подход. Вместо того чтобы наводить спектрограф NIRSpec на известные объекты, исследователи открыли почти все створки прибора, закрыв лишь те, что перекрывали свет галактик переднего плана. Этот метод, получивший название MOCSS (многообъектная коронография для бесщелевой спектроскопии), позволил искать слабые источники, которые могли ускользнуть от обычных наблюдений.

В результате шесть обнаруженных сигналов удалось сопоставить с далёкими галактиками, уже известными по снимкам HUDF. Седьмое же открытие поставило учёных в тупик. Это была одиночная яркая эмиссионная линия в ближнем инфракрасном диапазоне на длине волны около 1,6 микрометра. Никаких других линий, которые могли бы подтвердить природу источника, зафиксировано не было.

Сигнал наблюдался дважды — в августе и ноябре 2023 года, с интервалом в 88 дней, причём под разными углами. Он прошёл все проверки на артефакты и не может быть объяснён сбоем оборудования. Однако остаётся главный вопрос: если объект светился так ярко в 2023 году, почему его не видели раньше? В предыдущих наблюдениях «Хаббла» и «Джеймса Уэбба», включая обзор JADES 2022 года, в этом месте не было абсолютно ничего.

У исследователей есть несколько версий, но ни одна из них не объясняет всех особенностей сигнала. Среди возможных источников рассматривают галактику из ранней Вселенной, более молодую галактику, сверхновую или чёрную дыру, разрывающую звезду. Каждая из этих гипотез имеет ограничения. Например, галактика из ранней Вселенной должна была бы выглядеть иначе, а сверхновая обычно производит несколько эмиссионных линий, а не одну.

Есть и другая сложность: по одной линии трудно определить расстояние до объекта. Поскольку Вселенная расширяется, свет от далёких источников растягивается в красную область спектра. Инфракрасный фотон может быть как энергичным излучением от очень далёкого объекта, так и менее энергичным светом от источника, расположенного гораздо ближе. Без дополнительных данных установить красное смещение и природу сигнала невозможно.

Учёные подчёркивают, что объект обладает крайне необычными свойствами и требует дальнейшего изучения. Для подтверждения красного смещения и определения физического происхождения эмиссии необходимы более глубокие и чувствительные спектроскопические наблюдения. Возможно, они позволят обнаружить дополнительные линии и окончательно разгадать эту космическую загадку.