Το μυστηριώδες σήμα που εντόπισε το James Webb στο βαθύ Διάστημα και παραμένει ανεξήγητο

Ένα μυστηριώδες σήμα από το βαθύ Διάστημα εντόπισε το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb, χωρίς οι επιστήμονες να έχουν καταφέρει μέχρι στιγμής να εξακριβώσουν από πού προέρχεται και ποιο φαινόμενο το προκαλεί.

Η ακτινοβολία καταγράφηκε επανειλημμένα, ωστόσο η πηγή της δεν έχει εντοπιστεί ούτε στις εξαιρετικά λεπτομερείς εικόνες που έχουν συλλέξει τα τηλεσκόπια James Webb και Hubble.

Το εύρημα αποτελεί αντικείμενο επιστημονικής διερεύνησης, καθώς τα διαθέσιμα δεδομένα δεν επαρκούν για να δοθεί μια σαφής εξήγηση.

Η σχετική μελέτη δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό The Astrophysical Journal, με επικεφαλής τον αστρονόμο Μέισον Χιούμπερτι (Mason S. Huberty). Οι ερευνητές εξετάζουν διαφορετικά σενάρια για την προέλευση του σήματος, χωρίς να έχουν καταλήξει σε οριστικά συμπεράσματα.

Πού εντοπίστηκε το σήμα

Η ανακάλυψη έγινε στο Υπερβαθύ Πεδίο του Hubble (Hubble Ultra Deep Field), μία από τις πιο εντατικά μελετημένες περιοχές του ουρανού.

Παρά το μικρό της μέγεθος, η συγκεκριμένη περιοχή έχει αποκαλύψει χιλιάδες μακρινούς γαλαξίες, χάρη στις πολυετείς παρατηρήσεις των αστρονόμων.

Σε αυτή την περιοχή, οι επιστήμονες εντόπισαν μία ισχυρή γραμμή εκπομπής στο υπέρυθρο φάσμα, σε μήκος κύματος περίπου 1,60 μικρομέτρων.

Οι γραμμές εκπομπής αποτελούν βασικό εργαλείο της αστρονομίας, καθώς μπορούν να αποκαλύψουν τη χημική σύσταση ενός αντικειμένου, τις φυσικές διεργασίες που πραγματοποιούνται σε αυτό, αλλά και την απόστασή του από τη Γη.

Στη συγκεκριμένη περίπτωση, όμως, η ύπαρξη μίας μόνο γραμμής, χωρίς άλλα σαφή φασματικά χαρακτηριστικά, δυσκολεύει σημαντικά την αναγνώριση της πηγής. Οι επιστήμονες δεν έχουν καταφέρει να συνδέσουν με βεβαιότητα το σήμα με κάποιο συγκεκριμένο άστρο ή γαλαξία.

Γιατί θεωρείται πραγματικό εύρημα

Για τη μελέτη χρησιμοποιήθηκε το όργανο NIRSpec του James Webb και μια τεχνική παρατήρησης γνωστή ως Multi-Object Coronagraphy for Slitless Spectroscopy (MOCSS).

Η συγκεκριμένη μέθοδος επιτρέπει στους αστρονόμους να περιορίζουν το φως από γνωστά και φωτεινότερα αντικείμενα, διευκολύνοντας τον εντοπισμό πολύ πιο αμυδρών πηγών ακτινοβολίας.

Το σήμα καταγράφηκε σε τέσσερις διαφορετικές θέσεις παρατήρησης και από δύο διαφορετικές γωνίες. Η επαναλαμβανόμενη ανίχνευση ενισχύει την εκτίμηση ότι δεν πρόκειται για ένα απλό σφάλμα του οργάνου ή για τεχνητό αποτέλεσμα της διαδικασίας παρατήρησης.

Ωστόσο, η επιβεβαίωση της ύπαρξης της ακτινοβολίας δεν σημαίνει ότι έχει αποσαφηνιστεί και η προέλευσή της. Το βασικό ερώτημα παραμένει ποιο αντικείμενο ή ποια φυσική διεργασία βρίσκεται πίσω από το σήμα.

Οι γνωστές εξηγήσεις δεν δίνουν απάντηση

Η ερευνητική ομάδα εξέτασε εάν η γραμμή θα μπορούσε να αντιστοιχεί σε γνωστές εκπομπές στοιχείων, όπως το υδρογόνο και το οξυγόνο, οι οποίες χρησιμοποιούνται συχνά για τη μελέτη μακρινών γαλαξιών.

Συγκεκριμένα, εξετάστηκαν τέσσερις πιθανές ταυτοποιήσεις, οι οποίες αντιστοιχούν σε διαφορετικές τιμές ερυθρομετατόπισης, από z = 1,44 έως z = 12,16.

Η ερυθρομετατόπιση περιγράφει τη μετατόπιση του φωτός προς μεγαλύτερα μήκη κύματος και βοηθά τους επιστήμονες να εκτιμήσουν πόσο μακριά βρίσκεται ένα ουράνιο αντικείμενο και σε ποια εποχή της ιστορίας του Σύμπαντος το παρατηρούν.

Στην προκειμένη περίπτωση, η ένταση της γραμμής και η απουσία άλλων αναμενόμενων χαρακτηριστικών δεν επιτρέπουν την ασφαλή επιλογή κάποιας από τις εξεταζόμενες ερμηνείες.

Έτσι, δεν έχει προσδιοριστεί με βεβαιότητα ούτε η απόσταση της πηγής ούτε η φύση του αντικειμένου που ενδέχεται να εκπέμπει την ακτινοβολία.

Το ενδεχόμενο μιας μαύρης τρύπας

Ένα από τα σενάρια που εξετάζονται είναι το σήμα να σχετίζεται με έναν ενεργό γαλαξιακό πυρήνα. Πρόκειται για μια περιοχή γύρω από μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα, η οποία καθώς συγκεντρώνει ύλη μπορεί να παράγει έντονη ακτινοβολία.

Τέτοιοι πυρήνες μπορούν να εκπέμπουν ενέργεια σε διαφορετικά μήκη κύματος και, υπό ορισμένες συνθήκες, το φως τους να κυριαρχεί στην ακτινοβολία ολόκληρου του γαλαξία.

Οι επιστήμονες εξετάζουν επίσης το ενδεχόμενο το σήμα να συνδέεται με κάποιο παροδικό αστροφυσικό φαινόμενο, το οποίο προκαλεί προσωρινή αύξηση της εκπεμπόμενης ακτινοβολίας.

Προς το παρόν, ωστόσο, τα δεδομένα δεν επαρκούν για να επιβεβαιωθεί κάποια από αυτές τις πιθανότητες. Η σύνδεση με μαύρη τρύπα παραμένει ένα ενδεχόμενο προς διερεύνηση και όχι αποδεδειγμένο συμπέρασμα.

Τι θα δείξουν οι επόμενες παρατηρήσεις

Η ανακάλυψη αναδεικνύει τις δυνατότητες του James Webb να εντοπίζει αμυδρές πηγές ακτινοβολίας που δεν είναι εύκολο να διακριθούν στις συμβατικές αστρονομικές εικόνες.

Παράλληλα, υπογραμμίζει ότι ακόμη και όταν οι επιστήμονες επιβεβαιώνουν την παρουσία ενός σήματος, η ερμηνεία του μπορεί να παραμένει δύσκολη, εάν δεν υπάρχουν αρκετά στοιχεία για την ταυτοποίηση της πηγής.

Για να λυθεί το μυστήριο θα χρειαστούν πρόσθετες παρατηρήσεις και νέα φασματοσκοπικά δεδομένα, τα οποία θα μπορούσαν να αποκαλύψουν περισσότερα στοιχεία για τη φύση της ακτινοβολίας.

Μέχρι τότε, το σήμα παραμένει ανεξήγητο, χωρίς να έχει επιβεβαιωθεί ότι προέρχεται από κάποιο εξωτικό κοσμικό αντικείμενο ή από ένα άγνωστο μέχρι σήμερα αστροφυσικό φαινόμενο.