Astronomi otkrili misteriozni signal koji dolazi iz praznog prostora

U južnom sazviježđu Hemijska peć (Fornax) nalazi se mali komad neba koji na prvi pogled ne privlači nikakvu posebnu pažnju. Vjerovatno ste pogledali u njega stotinu puta a da niste ni trepnuli, ali ova naizgled obična tačka zapravo je jedna od najdetaljnije proučenih regija u cijelom svemiru.

Svemirski teleskop Hubble provirio je u ovaj kutak provela preko 270 sati kako bi zabilježio svoju čuvenu sliku Ultra Deep Field (HUDF), otkrivajući blizu 10.000 galaksija koje se protežu milijardama svjetlosnih godina daleko. Kada je lansiran moćni Svemirski teleskop James Webb (JWST), bilo je sasvim prirodno da njegove zlatne oči usmjeri upravo ka ovom dijelu neba, nadajući se da će u infracrvenom spektru ugledati ono što je Hubble možda propustio.

I zaista, najnovija posmatranja su pokazala da nam ovaj djelić kosmosa još uvijek može prirediti iznenađenja. U malenom uglu ovog već ionako malog polja, JWST je detektovao neobičan signal – i to ne jednom, već dva puta, u razmaku od gotovo tri mjeseca.

Tu se, međutim, javlja zagonetka. U svim prethodnim posmatranjima koja su vršili i Hubble i JWST, na tom tačno određenom mjestu – nema apsolutno ničega.

Kada instrumenti vide ono što oko ne može

Da bismo shvatili zašto je ovaj signal zbunjujući, vrijedilo bi se prisjetiti kako astronomi zapravo proučavaju svemir. Kada gledamo kroz optički teleskop, posmatramo sliku stvorenu svjetlošću koju skupljaju njegova ogledala. No, neki instrumenti mogu razbiti svjetlost na različite talasne dužine, slično kao što prizma dijeli bijelu svjetlost na dugin spektar, samo na znatno preciznijem nivou.

Ova tehnika, poznata kao spektroskopija, omogućava istraživačima da otkriju hemijski sastav i druge osobine nebeskih tijela prateći takozvane linije apsorpcije i emisije. Astrofizičar Mason Huberty sa Univerziteta u Minnesoti i njegove kolege poželjeli su isprobati nešto sasvim drugačije.

Umjesto da spektroskopiju koriste za proučavanje već poznatih objekata, pokušali su da je primjene kao alat za pronalaženje nepoznatog. Otvorili su gotovo sve sitne zaslone (kapke) na spektrografu teleskopa JWST, propuštajući svjetlost iz područja gdje se ništa nije trebalo nalaziti, te su podatke pretraživali u potrazi za skrivenim emisijskim linijama.

Sedmi signal koji ruši pravila

Tokom posmatranja u avgustu i novembru 2023. godine, naučnici su primijenili ovu metodu i uspješno identifikovali šest udaljenih galaksija. Ali, problem se pojavio kod sedme detekcije.

Radilo se o jednoj jedinoj, svijetloj liniji koja se pojavila u oba navrata na oko 1,6 mikrometara. Sama po sebi, bliska infracrvena emisija nije nikakva novost u astronomiji. Ono što cijelu priču čini dramatičnom jeste potpuna izolacija – nije bilo pratećih linija, a ranije snimke nisu pokazivale nikakav izvor svjetlosti.

Ovaj fenomen je previše postojan da bi se radilo o običnoj grešci u sistemu. Pojavio se u svim kombinovanim ekspozicijama, a mjerenja su bila potpuno dosljedna. Još važnije, signal je bio dovoljno svijetao da se morao vidjeti i na ranijim snimkama JWST-a iz oktobra 2022. godine, ukoliko je uopšte tada bio tu.

Glavni osumnjičeni bez konkretnih dokaza

Budući da se radi o samo jednoj liniji, nemoguće je precizno utvrditi koliko je izvor udaljen, s obzirom na to da širenje svemira rasteže svjetlost u crveniji spektar. Ipak, stručnjaci su izdvojili četiri glavna scenarija:

• Rana galaksija u mladom svemiru: Problem je što bi takva svjetlost teško putovala kroz neutralni vodonik koji je ispunjavao rani svemir, a signal se morao vidjeti i ranije.
• Novija galaksija: Osim problema sa ranijim snimcima, nedostajale bi joj druge prateće spektroskopske linije.
• Eksplozija supernove: Opet, ovakav događaj obično proizvodi čitav niz prepoznatljivih tragova kojih ovdje nema.
• Crna rupa koja kida zvijezdu: Moguće je da stvori jaku emisijsku liniju bez mnogo dodatne vidljive svjetlosti, ali za to trenutno nema dovoljno čvrstih dokaza.

“Ovaj objekat je izuzetno neobičan i ukazuje na ekstremne fizičke uslove”, navode istraživači u svom radu objavljenom u stručnom magazinu The Astrophysical Journal.

Jasno je da će biti potrebna dodatna, još osjetljivija posmatranja kako bi se potvrdio pomak ka crvenom spektru i konačno otkrilo šta se zapravo krije iza ove misteriozne kosmičke pojave.