Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb: Μυστηριώδες σήμα φωτός από το «απόλυτο κενό» προβληματίζει τους αστρονόμους

Μία απροσδόκητη ανακάλυψη που θέτει νέα ερωτήματα στη σύγχρονη αστροφυσική πραγματοποίησε το Διαστημικό Τηλεσκόπιο James Webb. Σε μία περιοχή του ουρανού όπου θεωρητικά δεν υπάρχει κανένα ουράνιο σώμα ικανό να δικαιολογήσει την παρουσία του, οι επιστήμονες κατέγραψαν μια ισχυρή φωτεινή εκπομπή, η πηγή της οποίας παραμένει προς το παρόν αχαρτογράφητη. Το εύρημα εντοπίστηκε στο Hubble Ultra Deep Field, έναν από τους πιο διεξοδικά μελετημένους τομείς του παρατηρήσιμου Σύμπαντος, και δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal.

Ένα «ορφανό» σήμα στο πιο χαρτογραφημένο σημείο του ουρανού

Η ερευνητική ομάδα, υπό την καθοδήγηση του αστρονόμου Μέισον Χιούμπερτι από το Πανεπιστήμιο της Μινεσότα, χρησιμοποίησε το εξειδικευμένο όργανο υπερύθρων NIRSpec του James Webb. Εφαρμόζοντας τη μέθοδο MOCSS (Multi-Object Coronagraphy for Slitless Spectroscopy), οι ερευνητές επιχείρησαν να ανιχνεύσουν φασματικές γραμμές εκπομπής από άγνωστα έως τώρα αντικείμενα. Ανάμεσα σε επτά πηγές που εντοπίστηκαν, οι έξι ταυτοποιήθηκαν άμεσα με ήδη γνωστούς μακρινούς γαλαξίες. Η έβδομη, ωστόσο, εξέπληξε τους ειδικούς.

Το σήμα αυτό αποτελείται από μία μεμονωμένη, εξαιρετικά έντονη γραμμή εκπομπής στα 1,60 μικρόμετρα, εντός του υπέρυθρου φάσματος. Σε αντίθεση με τις τυπικές αστρονομικές παρατηρήσεις, η γραμμή εμφανίστηκε εντελώς αυτόνομη, χωρίς άλλες συναφείς ενδείξεις που θα επέτρεπαν τον υπολογισμό της χημικής σύστασης ή της απόστασης της πηγής. Όταν οι επιστήμονες συνέκριναν τα δεδομένα με τις βαθύτερες διαθέσιμες φωτογραφίες τόσο του Hubble όσο και του ίδιου του James Webb, αντίκρισαν μονάχα σκοτάδι, χωρίς ίχνος άστρου ή γαλαξία.

Παράλληλα, αποκλείστηκε γρήγορα το ενδεχόμενο τεχνικού σφάλματος. Το σήμα καταγράφηκε σε δύο ανεξάρτητες φάσεις παρατήρησης, τον Αύγουστο και τον Νοέμβριο του 2023, με χρονική διαφορά 88 ημερών και με διαφορετικό προσανατολισμό του οργάνου, παραμένοντας σταθερό και ευκρινές σε τέσσερα διαφορετικά σετ δεδομένων.

Τα σενάρια προέλευσης και το παράδοξο των παλαιότερων δεδομένων

Το μυστήριο εντείνεται από το γεγονός ότι σε προηγούμενες καταγραφές του James Webb στην ίδια περιοχή, στο πλαίσιο της έρευνας JADES τον Οκτώβριο του 2022, το συγκεκριμένο φως απουσίαζε παντελώς. Δεδομένης της υψηλής φωτεινότητάς του το 2023, το συμπέρασμα είναι πως η πηγή είτε ενεργοποιήθηκε πρόσφατα είτε υπόκειται σε δραματικές διακυμάνσεις λαμπρότητας.

Οι αστρονόμοι εξέτασαν πολλαπλές υποθέσεις εργασίας. Η πιθανότητα να πρόκειται για αρχέγονο γαλαξία απορρίφθηκε, καθώς το ουδέτερο υδρογόνο του πρώιμου Σύμπαντος θα είχε απορροφήσει τέτοιου είδους ακτινοβολία, ενώ ένας ολόκληρος γαλαξίας δεν θα μπορούσε να εμφανιστεί ξαφνικά μέσα σε έναν χρόνο. Εξετάστηκαν επίσης βίαια, παροδικά αστρονομικά συμβάντα, όπως η έκρηξη ενός υπερκαινοφανούς αστέρα (σουπερνόβα) ή η βαρυτική διάλυση ενός άστρου από υπερμεγέθη μαύρη τρύπα. Εντούτοις, κανένα από τα υπάρχοντα θεωρητικά μοντέλα δεν εξηγεί ικανοποιητικά την ύπαρξη μίας μοναδικής, απομονωμένης γραμμής εκπομπής.

Επανεξέταση των κοσμολογικών μοντέλων

Η ασυνήθιστη αυτή καταγραφή επιβεβαιώνει ότι η βαθιά εξερεύνηση του διαστήματος συνεχίζει να αποκαλύπτει φαινόμενα που διαφεύγουν από τους κανόνες της καθιερωμένης αστροφυσικής. Η επιστημονική ομάδα έχει ήδη αιτηθεί πρόσθετο χρόνο παρατήρησης στο James Webb, στοχεύοντας να διαπιστώσει εάν το φωτεινό σήμα παραμένει ενεργό και να συλλέξει νέα δεδομένα που ίσως διαλευκάνουν τη φύση του.