Το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb (JWST) έχει αλλάξει τον τρόπο που βλέπουμε το μακρινό Σύμπαν, ανακαλύπτοντας γαλαξίες που μέχρι πριν λίγα χρόνια δε γνωρίζαμε καν ότι υπάρχουν. Αυτή τη φορά όμως οι αστρονόμοι έπεσαν πάνω σε κάτι πολύ πιο παράξενο, αφού έπιασαν ένα δυνατό σήμα φωτός σε μια περιοχή του ουρανού όπου δε φαίνεται να υπάρχει απολύτως τίποτα που να δικαιολογεί την ύπαρξή του.
Η καταγραφή έγινε στο Hubble Ultra Deep Field, που είναι ίσως το πιο καλά χαρτογραφημένο κομμάτι του ουρανού. Σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal, το μυστηριώδες σήμα εμφανίστηκε σε δύο διαφορετικές περιόδους παρατήρησης, χωρίς μέχρι στιγμής κανείς να μπορεί να εξηγήσει με σιγουριά από πού έρχεται.
Ένα σήμα στα 1,6 μικρόμετρα από το πουθενά
Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τον Mason Huberty από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, χρησιμοποίησε το όργανο NIRSpec του James Webb για να αναλύσει το φως σε διαφορετικά μήκη κύματος. Αντί όμως να κοιτάξουν μόνο τους γνωστούς γαλαξίες της περιοχής, δοκίμασαν μια διαφορετική τεχνική (Multi-Object Coronagraphy for Slitless Spectroscopy – MOCSS), ψάχνοντας ουσιαστικά «στα τυφλά» για γραμμές εκπομπής από άγνωστες πηγές.
Συνολικά βρήκαν επτά τέτοιες πηγές. Οι έξι από αυτές ήταν εύκολη υπόθεση, καθώς ταυτίστηκαν αμέσως με γνωστούς, μακρινούς γαλαξίες. Η έβδομη όμως δεν ταίριαζε με τίποτα.
Πρόκειται για μία και μοναδική, πολύ έντονη γραμμή εκπομπής στα 1,60 μικρόμετρα, μέσα στο υπέρυθρο φάσμα. Το πρόβλημα είναι πως το σήμα αυτό ήταν εντελώς «μοναχικό», χωρίς άλλες συνοδευτικές γραμμές που θα επέτρεπαν στους αστρονόμους να βρουν τη χημική σύσταση ή την απόσταση του αντικειμένου. Και σαν να μην έφτανε αυτό, όταν κοίταξαν τις εξαιρετικά βαθιές φωτογραφίες που έχουν τραβήξει στο ίδιο ακριβώς σημείο τόσο το Hubble όσο και το James Webb, δεν υπήρχε ούτε γαλαξίας, ούτε κάποιο άστρο. Απλά σκοτάδι.
Γιατί δεν πρόκειται για σφάλμα του τηλεσκοπίου
Όταν εμφανίζεται ένα τέτοιο «ορφανό» σήμα, το πρώτο πράγμα που υποθέτουν οι επιστήμονες είναι κάποιο glitch στους αισθητήρες. Εδώ όμως το σήμα καταγράφηκε δύο φορές, μία τον Αύγουστο και μία τον Νοέμβριο του 2023, με διαφορά 88 ημερών. Μάλιστα, στις δύο αυτές ημερομηνίες το James Webb είχε διαφορετικό προσανατολισμό, ενώ το σήμα βγήκε καθαρό σε τέσσερα διαφορετικά σετ εκθέσεων, κάτι που κάνει το σενάριο του τεχνικού λάθους εξαιρετικά απίθανο.
Εδώ όμως είναι που η ιστορία γίνεται ακόμα πιο περίεργη. Το James Webb είχε φωτογραφίσει την ίδια ακριβώς περιοχή τον Οκτώβριο του 2022, για τις ανάγκες της έρευνας JADES. Σε εκείνα τα αρχεία το σήμα δεν υπάρχει πουθενά, παρότι με την ένταση που είχε το 2023 θα έπρεπε να βγάζει μάτι. Αυτό πρακτικά δείχνει πως ό,τι κι αν είναι αυτό που εκπέμπει το φως, είτε «άναψε» μετά τον Οκτώβριο του 2022, είτε η φωτεινότητά του αυξομειώνεται δραματικά.
Αρχαίος γαλαξίας, σουπερνόβα ή μαύρη τρύπα;
Και κάπου εδώ αρχίζουν τα δύσκολα για τους αστρονόμους που προσπαθούν να μαντέψουν τι κρύβεται πίσω από τα 1,60 μικρόμετρα. Ένα σενάριο που εξετάστηκε είναι το φως να έρχεται από έναν αρχέγονο γαλαξία στις απαρχές του Σύμπαντος, του οποίου η ακτινοβολία μετατοπίστηκε στο υπέρυθρο λόγω της διαστολής του Σύμπαντος (ερυθρή μετατόπιση). Αν όμως ήταν εκπομπή υδρογόνου από τόσο παλιά, το ουδέτερο υδρογόνο του πρώιμου Σύμπαντος θα έπρεπε λογικά να την έχει απορροφήσει. Χώρια που ένας ολόκληρος γαλαξίας δε μπορεί να ήταν αόρατος το 2022 και να εμφανίστηκε το 2023.
Έτσι, η ομάδα στράφηκε σε πιο βίαια και παροδικά φαινόμενα. Εξέτασαν το ενδεχόμενο μιας έκρηξης σουπερνόβα (υπερκαινοφανούς αστέρα), ενός πολύ αμυδρού κοντινού γαλαξία, ή ακόμα και ενός άστρου που κομματιάστηκε από τις βαρυτικές δυνάμεις μιας μαύρης τρύπας. Τέτοια γεγονότα μπορούν όντως να δώσουν δυνατές εκλάμψεις ακτινοβολίας, όμως και πάλι κανένα μοντέλο δεν εξηγεί απόλυτα γιατί βλέπουμε μόνο μία μεμονωμένη γραμμή στο φάσμα.
Με τη ματιά του Techmaniacs
Είναι πραγματικά εντυπωσιακό το πώς ένα τηλεσκόπιο που φτιάχτηκε για να μας λύσει τις απορίες για τη γέννηση του Σύμπαντος, καταλήγει συνέχεια να μας βάζει δυσκολότερα ερωτήματα. Από τους «αδύνατους» πρώιμους γαλαξίες που βρήκε στους πρώτους μήνες της λειτουργίας του μέχρι το σημερινό σήμα-φάντασμα στο Hubble Ultra Deep Field, το James Webb αποδεικνύει πως τα αστροφυσικά μας μοντέλα έχουν ακόμα αρκετά κενά. Η ομάδα του Huberty περιμένει τώρα νέο χρόνο παρατήρησης στο τηλεσκόπιο για να ξαναστρέψει τα όργανα στο ίδιο σημείο και να δει αν το σήμα είναι ακόμα εκεί.
