Kosmiczny Teleskop Hubble’a wpatrywał się w pozornie pusty skrawek nieba w gwiazdozbiorze Pieca przez ponad 270 godzin, rejestrując blisko 10 000 odległych galaktyk na słynnym zdjęciu Ultragłębokiego pola Hubble’a (Ultra Deep Field, HUDF). Kiedy Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) skierował swoje zwierciadła ku temu samemu, uchodzącemu za najlepiej skatalogowany obszarowi nieba, nikt nie spodziewał się natrafienia na zupełnie nowe, trudne do zinterpretowania zjawisko.
Zespół astrofizyków pod kierunkiem Masona Huberty’ego z University of Minnesota zarejestrował w pozornie pustym fragmencie tego pola zagadkowy sygnał podczerwony, który pojawił się dwukrotnie w odstępie niemal trzech miesięcy, podczas gdy we wszystkich wcześniejszych ekspozycjach obu teleskopów w tym miejscu nie było absolutnie niczego.
Badacze zastosowali nowatorskie podejście do spektroskopii za pomocą instrumentu NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph). Zamiast tradycyjnego celowania w uprzednio zidentyfikowane galaktyki i otwierania dla nich miniaturowych przesłon, naukowcy postanowili skorzystać z techniki MOCSS (Multiobject Coronagraphy for Slitless Spectroscopy). Otworzono niemal wszystkie mikroprzesłony, zasłaniając jedynie znane obiekty pierwszoplanowe z katalogów Hubble’a, aby uniknąć zanieczyszczenia widma. Następnie przeszukano zarejestrowane światło pod kątem nieznanych linii emisyjnych.
Pomiary przeprowadzono w dwóch oknach obserwacyjnych w sierpniu i listopadzie 2023 roku (w odstępie 88 dni) oraz pod różnymi kątami orientacji instrumentu, co pozwoliło wyeliminować artefakty detektora i błędy instrumentalne. Spośród siedmiu zarejestrowanych sygnałów spełniających rygorystyczne kryteria, sześć bezbłędnie przypisano znanym galaktykom z HUDF – siódmy okazał się jednak kompletną anomalią.
Sygnał stanowi pojedyncza, jasna linia emisyjna o długości fali około 1,6 mikrometra. Jej jasność była na tyle wysoka, że bez trudu powinna zostać zarejestrowana podczas głębokiego przeglądu JADES prowadzonego przez JWST w październiku 2022 roku, gdzie jednak nie pozostawiła najmniejszego śladu. Co więcej, emisji nie towarzyszy żadna inna linia widmowa ani widoczne źródło ciągłe. Ponieważ rozszerzanie się Wszechświata rozciąga fale świetlne ku czerwieni (redshift), zarejestrowany foton podczerwony może być zarówno wysokoenergetycznym promieniowaniem z wczesnego Wszechświata przesuniętym ku czerwieni, jak i znacznie słabszą emisją z obiektu położonego stosunkowo blisko nas.
Obecnie astrofizyka nie dysponuje modelem, który w pełni wyjaśniałby naturę tego zjawiska. Galaktyka z wczesnego Wszechświata wydaje się mało prawdopodobna, gdyż pojedyncza linia miałaby trudności z przeniknięciem przez gęsty neutralny wodór epoki rejonizacji, a ponadto musiałaby ujawnić się w danych JADES. Bliższa galaktyka powinna z kolei wygenerować bogatszy zestaw linii emisyjnych, podobnie jak wybuch klasycznej supernowej.
Rozerwanie pływowe gwiazdy przez czarną dziurę (TDE) mogłoby wprawdzie wytworzyć silną, izolowaną emisję, jednak obecne dane są zbyt skąpe, by jednoznacznie potwierdzić ten scenariusz. Jak podkreślają autorzy w podsumowaniu, obiekt ten reprezentuje skrajne warunki fizyczne i wymaga pogłębionej, czulszej spektroskopii, która pozwoli zarejestrować ewentualne słabsze składowe widma i precyzyjnie wyznaczyć przesunięcie ku czerwieni.