Астрономы зафиксировали сигнал из пустого участка космоса: никто не знает, что это

В южном созвездии Печи находится, на первый взгляд, ничем не примечательный кусочек космоса. Но все же это наиболее хорошо изученный фрагмент ночного неба. Телескоп «Хаббл» наблюдал за ним на протяжении 270 часов, в результате чего получил знаменитое изображение «Ультраглубокое поле Хаббла» (HUDF). На него попали 10 тысяч галактик, удаленных от нас на миллиарды световых лет.

Позже ученые направили туда камеру телескопа «Джеймс Уэбб», который мог рассмотреть то, что не увидел «Хаббл». И этот участок неба преподнес астрономам сюрприз, сообщает Science Alert.

В крошечном фрагменте этого небольшого поля «Джеймс Уэбб» зафиксировал странный сигнал — причем дважды, с интервалом почти в три месяца. И удивительным этот факт делает то, что во время предыдущих наблюдений ни «Джеймс Уэбб», ни «Хаббл» не находили там абсолютно ничего.

Это еще не значит, что там действительно ничего нет. Возможно, там находится объект, слишком тусклый для того, чтобы его можно было рассмотреть, но в какой-то момент испустивший мощнейшую вспышку. Но сам сигнал является загадкой, объяснения которой у ученых пока нет.

Изображения в оптическом телескопе сформировано светом, который собрало его зеркало. Именно он и виден на HUDF «Хаббла»: это композитное изображение, составленное из кадров, полученных через разные фильтры — каждый из них фиксирует определенный диапазон длин волн. Но некоторые телескопы могут расщеплять свет на составляющие длины волн. Так можно увидеть особенности, недоступные на многоволновом изображении. Например, если собрать весь свет, исходящий от Солнца, он будет казаться белым; однако при разложении его в спектр можно увидеть темные линии — места, где определенные длины волн были поглощены атомами в солнечной атмосфере.

В спектрах других объектов, напротив, наблюдаются яркие линии: они возникают, когда атомы или молекулы высвобождают энергию в виде света на определенных длинах волн. Такие линии называются эмиссионными.

Для обнаружения линий поглощения и излучения астрономы используют метод, называемый спектроскопией. Он помогает определить химический состав и другие характеристики астрофизических объектов.

Но астрофизик Мейсон Хьюберти из Миннесотского университета и его коллеги подошли к задаче иначе. Вместо того чтобы использовать спектроскопию для изучения уже известных объектов, исследователи захотели выяснить, можно ли применить спектрограф ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec) космического телескопа «Джеймс Уэбб» для поиска объектов, которые еще не были открыты.

Обычно астрономы выбирают цели для наблюдений на основе имеющихся данных, а затем настраивают крошечные затворы прибора так, чтобы свет от выбранного объекта попадал в спектрограф. Но в новом исследовании ученые сделали наоборот. Они открыли почти все затворы, закрыв только те, которые были направлены на известные объекты переднего плана, идентифицированные в предыдущих наблюдениях телескопа «Хаббл». Затем они разделили собранный свет на спектры и проанализировали полученные данные на наличие эмиссионных линий.

Подобное ученые повторили дважды: с разницей в 88 дней и под разными углами наблюдений. Цель состояла в том, чтобы найти слабые, далекие объекты, которые могли быть пропущены при обычных наблюдениях, используя метод, называемый многообъектной коронографией для бесщелевой спектроскопии (MOCSS).

В результате ученые нашли семь объектов. Шесть из них оказались далекими галактиками, которые присутствуют на HUDF. Проблема возникла с седьмым объектом. Он представлял собой единственную яркую спектральную линию, проявившуюся в данных ближнего инфракрасного диапазона на длине волны около 1,6 микрометра. Сама по себе такая линия — явление вполне обычное; излучение в ближнем ИК-диапазоне встречается часто.

Но необычна ее «изолированность»: никаких других спектральных линий рядом не наблюдалось. На более ранних снимках, сделанных «Хабблом» и «Джеймсом Уэббом», в этом участке также не было ничего примечательного.

Напомним, недавно астрономы обнаружили в Млечном Пути первый микроблазар — ускоритель частиц, работающий за счет энергии черной дыры и выбрасывающий в сторону Земли струи плазмы, движущиеся со скоростью, близкой к скорости света.