Телескоп Уэбба дважды зафиксировал одиночную яркую линию в неизвестной тьме

В созвездии Форнакса есть крошечный участок неба, один из самых изученных: «Хаббл» наблюдал его более 270 часов, получив сверхглубокое поле с почти 10 000 галактик. JWST направили туда же, используя более чувствительные инфракрасные возможности. Теперь выяснилось, что этот участок всё ещё таит сюрпризы. Был обнаружен дважды странный сигнал, с интервалом почти три месяца. Во всех других наблюдениях там абсолютно ничего нет.

Обычно астрономы используют спектроскопию для изучения известных объектов. Телескоп расщепляет свет на длины волн, выявляя линии поглощения и излучения, по которым определяют химический состав. Астрофизик Мэйсон Хьюберти решил использовать спектрограф JWST для поиска неизвестных объектов. Вместо выбора известных целей команда открыла почти все заслонки, закрыв только те, что закрывали известные объекты переднего плана. Затем свет разделили на спектры и искали линии излучения — дважды, в августе и ноябре 2023 года, с интервалом 88 дней и под разными углами, чтобы устранить артефакты.

Шесть обнаружений совпали с удалёнными галактиками. Седьмое стало проблемой: при обоих наблюдениях на длине волны около 1,6 микрометра появилась одиночная яркая линия. Никакой другой линии не было, и в предыдущих наблюдениях «Хаббла» и JWST там ничего не видели. Позже проявилось во всех четырёх наборах снимков, в обоих направлениях, с интервалом 88 дней, измерения последовательны. Линия была достаточно яркой, чтобы её увидели на более ранних снимках JWST. Отмечается, что, если бы она присутствовала в октябре 2022 года, телескоп не смог бы её не заметить — значит, тогда её ещё не было.

Определить одну линию сложно, если неизвестно расстояние: из-за расширения пространства свет краснеет, поэтому инфракрасный фотон может быть энергичным светом издалека или менее энергичным вблизи. Есть четыре основных подозреваемых, ни один не подходит полностью. Галактика в ранней Вселенной: линии было бы трудно пройти через нейтральный водород, и она должна была появиться в наблюдениях JADES. Более поздняя галактика: должны быть другие линии. Сверхновая: тоже должна была породить другую линию. Чёрная дыра, разрывающая звезду: может создать мощную линию без другого света, но доказательств недостаточно.

«Этот объект крайне необычен и исследует экстремальные физические условия, — заключают исследователи. — Дальнейшие наблюдения необходимы для подтверждения красного смещения и определения происхождения излучения».