Необычный источник излучения был зафиксирован астрономами в хорошо исследованной области небесной сферы. С помощью космического телескопа «Джеймс Уэбб» специалисты получили световой сигнал, однако его происхождение пока остаётся неясным. Несмотря на тщательные снимки этой области, выполненные с использованием телескопов «Хаббл» и «Джеймс Уэбб», соответствующий источник сигнала обнаружен не был, что делает его природу настоящей загадкой.

Обнаружение произошло во время изучения сверхглубокого поля «Хаббла» — участка неба, где ранее было идентифицировано множество далёких галактик. Для анализа использовался спектрограф NIRSpec, установленный на телескопе «Джеймс Уэбб», а также разработанная специальная методика поиска слабых источников света.

Как правило, астрономы начинают с обнаружения объекта на изображении, а затем проводят анализ его спектра для определения химического состава, расстояния и прочих параметров. В рамках текущего исследования был использован альтернативный метод: поиск спектральных сигналов без предварительного ограничения известными объектами.

Для проведения наблюдений исследователи применили систему микрозатворов спектрографа NIRSpec. Эта система позволяет пропускать свет от определённых участков неба, одновременно подавляя излучение ярких объектов, которое могло бы исказить результаты съёмки. Данный подход помогает выявлять слабые спектральные линии, которые сложно заметить при стандартной съёмке.

В итоге астрономы зарегистрировали линию излучения с длиной волны приблизительно 1,60 микрометра. Сигнал был зафиксирован при четырёх различных положениях телескопа и двух углах его ориентации, что позволило провести дополнительную проверку полученных данных.

Наиболее примечательным обстоятельством стало отсутствие явного источника этой линии. Несмотря на анализ очень глубоких снимков соответствующего участка неба, исследователи не смогли идентифицировать объект, который можно было бы однозначно связать с зарегистрированным излучением.

Появление спектральных линий обусловлено тем, что вещество испускает свет на конкретных длинах волн. Анализируя положение этих линий, специалисты могут определять наличие химических элементов и вычислять величину красного смещения – изменения длины волны, вызванного расширением Вселенной.

Тем не менее, для уверенной идентификации желательно наблюдение нескольких спектральных линий. В данном случае зафиксирована лишь одна линия, что допускает различные физические процессы как возможные объяснения.

В ходе исследования были изучены несколько типичных сценариев, в том числе излучение водорода и кислорода. В зависимости от предполагаемой природы линии, источник мог располагаться на существенно различающихся расстояниях, что соответствует значениям красного смещения от 1,44 до 12,16.

При этом ни один из предложенных сценариев не может одновременно объяснить высокую интенсивность линии, отсутствие других ожидаемых спектральных признаков и незаметность объекта на глубоких снимках.

Особый интерес представляет большая эквивалентная ширина линии – параметр, характеризующий её интенсивность по отношению к фоновому непрерывному излучению. Минимальное зафиксированное значение эквивалентной ширины составило 762 нанометра. Это свидетельствует о значительном преобладании зарегистрированной линии над фоновым излучением, которое удалось оценить по имеющимся изображениям.

Рассматривается версия, согласно которой наблюдаемое явление может быть связано с активными ядрами галактик. В таких областях вещество направляется к сверхмассивной чёрной дыре, нагревается и генерирует интенсивное излучение. При определённых условиях спектральная линия может существенно выделяться на фоне окружающего света.

Альтернативная версия событий указывает на кратковременное астрономическое явление. В частности, возможно, что светимость объекта существенно колебалась в период между разными наблюдениями. В таком сценарии отсутствие этого объекта на старых снимках не обязательно опровергает его идентификацию по спектральным данным.

В настоящее время обе интерпретации остаются предположительными. Существующего объёма данных недостаточно для установления связи сигнала с удалённой галактикой, активным ядром чёрной дыры или мимолётным событием.

Научная ценность данного исследования не ограничивается лишь выявлением нового источника. Специалисты продемонстрировали эффективность методики MOCSS, которая позволяет осуществлять спектроскопический поиск без предварительного отбора кандидатов по изображениям.

Этот подход имеет большое значение для изучения ранней Вселенной, поскольку некоторые источники могут характеризоваться крайне слабым постоянным излучением, но при этом генерировать выраженные спектральные линии. Традиционные программы наблюдений, ориентированные на уже известные галактики, могут упустить из виду подобные объекты.

Полученные данные свидетельствуют о том, что даже в тех областях неба, которые считались достаточно исследованными, могут присутствовать объекты, не зафиксированные ранее используемыми способами. Для определения характеристик зарегистрированного сигнала необходимы дополнительные исследования с использованием различных диапазонов электромагнитного спектра и анализ вариаций интенсивности.

Исследование опубликовано в журнале The Astrophysical Journal.