Teleskop Webba wykrył tajemniczą linię emisyjną w pustym niebie

Zespół astronomów korzystający z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) natrafił na niespodziewany sygnał. Podczas poszukiwań pradawnych obiektów, które powstały krótko po Wielkim Wybuchu, badacze wykryli jasną linię emisyjną pochodzącą z niezidentyfikowanego źródła. Ustalenia opisano w artykule opublikowanym w czasopiśmie „The Astrophysical Journal”.

Sygnał pojawił się w pozornie pustym obszarze nieba w gwiazdozbiorze Pieca (Fornax) na południowej półkuli. Wcześniejsze obserwacje wykonane teleskopami Hubble’a i Webba nie pokazały w tym miejscu żadnego obiektu. Mimo to światło zarejestrowano dwukrotnie, w odstępie około trzech miesięcy.

Siedem sygnałów, jeden zagadkowy

Zgodnie z publikacją Masona Hubertyego, astrofizyka z Uniwersytetu Minnesoty, zespół szukał nieznanych dotąd obiektów. Użył spektrografu bliskiej podczerwieni NIRSpec, odfiltrowując światło znanych źródeł, i sprawdzał, czy w danych kryją się linie emisyjne. Wykryto siedem sygnałów, z których sześć powiązano z odległymi galaktykami.

Siódmy wyróżniał się: w obserwacjach z sierpnia i listopada 2023 roku, wykonanych w odstępie 88 dni, widoczna była pojedyncza, jasna linia. Nie wykryto żadnych innych linii w tym zakresie, a sama jasność tej jednej byłaby wystarczająca, by zauważyć ją we wcześniejszych danych.

Co może być źródłem

Linia emisyjna to jasny prążek w widmie, wytwarzany przez atomy lub cząsteczki na określonej długości fali. Dzięki niej astronomowie ustalają skład, odległość i ruch obiektu. Sama długość fali nie wystarcza jednak do ustalenia pochodzenia: rozszerzający się Wszechświat rozciąga światło, więc podczerwień może pochodzić od odległego obiektu albo od bliższego, który od początku emitował fotony o niższej energii.

Badacze wskazują, że źródłem może być wczesna galaktyka powstała kilkaset milionów lat po Wielkim Wybuchu, ale taki obiekt powinien był zostać zarejestrowany wcześniej. Inna hipoteza to słabnące aktywne jądro galaktyki zasilane przez czarną dziurę, lecz wtedy powinny być widoczne dodatkowe linie. Trzecia możliwość to zjawisko krótkotrwałe, na przykład rozerwanie gwiazdy przez czarną dziurę, co tłumaczyłoby brak śladów na zdjęciach sprzed około roku.

Niezależnie od przyczyny obiekt jest wyjątkowy i może pomóc w badaniu ekstremalnych warunków fizycznych.