تلسکوپ فضایی جیمز وب سیگنالی غیرعادی را در بخشی از آسمان ثبت کرده که در تصاویر پیشین هیچ جرم مشخصی در آن دیده نمی‌شود. این سیگنال که در دو نوبت رصد با فاصله ۸۸ روز شناسایی شده، یک خط درخشان در طیف فروسرخ است و تاکنون هیچ توضیحی نتوانسته تمام ویژگی‌های آن را به‌طور قانع‌کننده مشخص کند. اخترشناسان اکنون امیدوارند با رصدهای دقیق‌تر، ماهیت این پدیده کیهانی را شناسایی کنند.
سیگنال مرموز در یکی از شناخته‌شده‌ترین مناطق آسمان
این کشف در میدان فراژرف هابل (Hubble Ultra Deep Field) انجام شده است؛ منطقه‌ای کوچک از آسمان در صورت فلکی کوره که از شناخته‌شده‌ترین بخش‌های آسمان برای پژوهش‌های نجومی به شمار می‌رود. تلسکوپ فضایی هابل بیش از ۲۷۰ ساعت این ناحیه را رصد کرد و تصویری از هزاران کهکشان دوردست به دست آورد.
پس از آغاز فعالیت تلسکوپ جیمز وب، اخترشناسان نیز این منطقه را با ابزارهای حساس‌تر آن بررسی کردند تا اجرام کم‌نور و پدیده‌هایی را شناسایی کنند که ممکن بود از دید هابل پنهان مانده باشند.
در جریان یکی از این پژوهش‌ها، گروهی از محققان با استفاده از طیف‌نگار فروسرخ نزدیک جیمز وب، سیگنالی را پیدا کردند که در هیچ‌یک از تصاویر پیشین این ناحیه به‌وضوح دیده نمی‌شد. نکته مهم این بود که سیگنال نه‌تنها در یک مشاهده، بلکه در دو بازه رصدی جداگانه ثبت شد.
چرا این سیگنال با پدیده‌های شناخته‌شده تفاوت دارد؟
سیگنال موردنظر به شکل یک خط گسیل در طول موج حدود ۱٫۶ میکرومتر ظاهر شده است. خط گسیل زمانی شکل می‌گیرد که اتم‌ها یا مولکول‌ها انرژی خود را در طول موج‌های مشخصی به صورت نور آزاد می‌کنند. بررسی این خطوط به اخترشناسان کمک می‌کند ترکیب شیمیایی، فاصله و ویژگی‌های فیزیکی اجرام آسمانی را تشخیص دهند.
مشکل اینجاست که پژوهشگران تنها یک خط روشن مشاهده کرده‌اند و خطوط دیگری که معمولاً برای شناسایی منبع نور لازم هستند، در داده‌ها دیده نمی‌شوند. همچنین در تصاویر قبلی تلسکوپ‌های هابل و جیمز وب، جرمی در محل این سیگنال شناسایی نشده است.
این کشف به‌سادگی با یک خطای فنی نیز توضیح داده نمی‌شود؛ زیرا سیگنال در مجموعه‌های مختلف نوردهی و از دو زاویه رصدی متفاوت ثبت شده و اندازه‌گیری‌ها با یکدیگر سازگار بوده‌اند.
نکته عجیب‌تر اینکه شدت سیگنال به‌اندازه‌ای بوده که انتظار می‌رفت در مشاهدات قبلی جیمز وب نیز دیده شود. از همین رو، یکی از احتمال‌ها این است که منبع نور پس از رصدهای پیشین پدیدار شده یا برای مدتی کوتاه درخشندگی بسیار زیادی پیدا کرده باشد. البته این موضوع هنوز اثبات نشده است.
چهار احتمال برای منشأ سیگنال ناشناخته
اخترشناسان چند توضیح احتمالی را برای این پدیده بررسی کرده‌اند، اما هیچ‌کدام تاکنون با تمام شواهد مطابقت ندارند.
۱. یک کهکشان در جهان اولیه
ممکن است سیگنال از کهکشانی بسیار دور سرچشمه گرفته باشد. با این حال، عبور نور آن از گاز هیدروژن خنثی جهان اولیه و دیده نشدن آن در رصدهای قبلی، این توضیح را با پرسش‌هایی جدی روبه‌رو می‌کند.
۲. یک کهکشان نزدیک‌تر
کهکشانی در فاصله کمتر نیز می‌تواند چنین نوری تولید کند؛ اما در این صورت انتظار می‌رود خطوط گسیل دیگری هم دیده شوند. نبود این خطوط و ثبت نشدن منبع در تصاویر قبلی، این فرضیه را نیز نامطمئن می‌کند.
۳. انفجار ابرنواختری
انفجار یک ستاره می‌تواند برای مدتی کوتاه درخشندگی زیادی ایجاد کند. با این حال، شواهد طیفی مورد انتظار برای چنین رویدادی در این سیگنال به‌طور کامل مشاهده نشده است.
۴. بلعیده شدن یک ستاره توسط سیاه‌چاله
هنگامی که ستاره‌ای بیش از حد به سیاه‌چاله نزدیک می‌شود، نیروهای گرانشی می‌توانند آن را متلاشی کنند. این رویداد گاهی تابش درخشانی تولید می‌کند، اما داده‌های فعلی برای تأیید این سناریو کافی نیستند.
در نتیجه، هیچ‌یک از این چهار احتمال را نمی‌توان در حال حاضر پاسخ نهایی معما دانست. پژوهشگران برای شناسایی منشأ واقعی سیگنال به اطلاعات بیشتری نیاز دارند.
تلسکوپ جیمز وب چگونه می‌تواند معما را حل کند؟
گام بعدی، انجام رصدهای طیف‌سنجی عمیق‌تر و حساس‌تر است. اگر ابزارهای جیمز وب بتوانند خطوط گسیل دیگری را ثبت کنند، دانشمندان شانس بیشتری برای تعیین انتقال به سرخ سیگنال خواهند داشت.
انتقال به سرخ نشان می‌دهد نور در مسیر رسیدن به زمین تا چه اندازه به طول موج‌های بلندتر کشیده شده است. این اطلاعات برای تخمین فاصله منبع و تعیین شرایطی که نور در آن تولید شده، اهمیت زیادی دارد.
با مشخص شدن فاصله و ویژگی‌های طیفی، اخترشناسان می‌توانند میان یک کهکشان دوردست، یک رویداد گذرای ستاره‌ای یا پدیده‌ای دیگر تمایز قائل شوند.
این پژوهش در نشریه علمی The Astrophysical Journal منتشر شده است. تا پیش از انجام مشاهدات تکمیلی، منشأ سیگنال همچنان ناشناخته باقی می‌ماند و هیچ مدرکی وجود ندارد که آن را به تمدن فرازمینی یا پدیده‌ای غیرطبیعی نسبت دهد.
