Badany obszar to słynne Ultragłębokie Pole Hubble’a (HUDF) – jeden z najlepiej udokumentowanych fragmentów kosmosu w historii astronomii. Zespół z Uniwersytetu Minnesoty postanowił przetestować w tym miejscu nowatorską metodę badawczą.
WIDEO…
Zamiast kierować instrumenty na znane już obiekty, naukowcy szeroko otworzyli przesłony spektrografu, celowo blokując jedynie światło znanych galaktyk z pierwszego planu. Chcieli w ten sposób wyłapać niezwykle słabe sygnały z tła, które dotychczas umykały uwadze. Eksperyment zakończył się sukcesem, ale przyniósł astrofizykom ogromną zagwozdkę. Taką, której do dziś nie potrafią w żaden racjonalny sposób wytłumaczyć.
Odizolowana anomalia widmowa
Jak astronomowie badają kosmos? Precyzyjnie analizują docierające do nas fale elektromagnetyczne, w tym światło. Technika zwana spektroskopią pozwala rozszczepić zebrane promieniowanie na bardzo drobne pasma – tak jak zachowuje się białe światło przechodzące przez szklany pryzmat. Dzięki temu sprzęt rejestruje linie emisyjne, czyli takie „odciski palców” przypisane do poszczególnych procesów fizycznych i pierwiastków.
W trakcie analizy danych z HUDF badacze natrafili na pojedynczą, wyraźną linię emisyjną o długości około 1,6 mikrometra. Sama obecność takiego promieniowania podczerwonego w kosmosie jest zjawiskiem powszechnym. Niezwykła jest jednak całkowita izolacja tego odczytu. Sygnałowi nie towarzyszą absolutnie żadne inne widma promieniowania, a wokół niego nie widać jakiegokolwiek fizycznego źródła światła. Czy to sygnał?
To nie jest usterka. Sygnał pojawił się znikąd
Badacze od razu wykluczyli anomalię samej aparatury. Niewytłumaczalny odczyt powtórzył się w dwóch niezależnych obserwacjach oddalonych od siebie o 88 dni (w sierpniu i listopadzie 2023 roku). Zarejestrowano go pod zupełnie różnymi kątami obserwacji, co ostatecznie potwierdziło wiarygodność zjawiska.
Co ciekawe, sygnał ten był na tyle jasny, że z łatwością powinien zostać wyłapany już w październiku 2022 roku, podczas wcześniejszego, niezwykle czułego przeglądu JADES. W tamtym czasie jednak w tym konkretnym punkcie panowała absolutna ciemność. Oznacza to, że cokolwiek wyemitowało to światło, musiało uaktywnić się nagle.
Czterech kosmicznych podejrzanych. Żaden nie pasuje
Astrofizycy wytypowali cztery główne scenariusze rozbłysku. Żaden z nich nie pasuje jednak w pełni do danych obserwacyjnych opublikowanych na łamach czasopisma naukowego „The Astrophysical Journal”.
- Galaktyka z wczesnego Wszechświata. Światło emitowane przez tak stary obiekt miałoby jednak ogromne trudności z przebiciem się przez gęsty, neutralny wodór wypełniający dawną przestrzeń. Dodatkowo taka formacja musiałaby być wyraźnie widoczna już podczas obserwacji w 2022 roku.
- Młodsza galaktyka. Formacje z tego okresu zawsze generują jednak znacznie bogatsze widmo światła, składające się z wielu różnych linii emisyjnych, a nie tylko z jednej odizolowanej fali.
- Eksplozja supernowej. Wybuch olbrzymiej gwiazdy produkuje jednak charakterystyczne promieniowanie uboczne w innych zakresach widma, którego w tym przypadku w ogóle nie zarejestrowano.
- Rozerwanie gwiazdy przez czarną dziurę. To brutalne zdarzenie potrafi wygenerować silną, pojedynczą linię emisyjną bez widocznych innych śladów. Naukowcy wciąż nie mają jednak wystarczających dowodów w danych, by bezsprzecznie udowodnić tak niecodzienny scenariusz.
Brak spójnego i pełnego wyjaśnienia sprawia, że jest to jedno z najbardziej fascynujących astronomicznych odkryć. Wskazuje ono na występowanie nieznanych nam dotąd zjawisk w z pozoru pustej strefie. Zagadka ta wymaga pilnych, jeszcze głębszych obserwacji z użyciem bardzo czułej aparatury, byśmy mogli jednoznacznie określić… co to właściwie jest.
Źródło: The Astrophysical Journal
