Около года назад группа астрономов, работающая на Гавайях, мельком увидела Что-то в ночном небе. Вспышка света в течение четырех минут.
В зависимости от того, кого вы спросите, эта вспышка была либо мощным взрывом 13,4 миллиарда лет назад — гипотетическим снимком Вселенной, существовавшей всего через 400 миллионов лет после ее образования, — либо отражением от куска космического мусора, лениво кружащего вокруг Земли. Научное сокровище — или мусор.
Несмотря на год жарких споров и серию исследований, возможно, мы никогда не узнаем, что вызвало эту загадочную вспышку «GN-z11-flash» в далекой галактике, в которой она, возможно, возникла. Но это очень опасная астрономия — либо историческое, либо профессиональное открытие, либо какое-то затруднение, которого люди тратят всю свою жизнь, пытаясь избежать.
По мере того как астрономы расширяют границы технологий и науки, чтобы заглядывать все дальше и дальше в космос, они сталкиваются со все большим и большим количеством препятствий. Наш бинокль недостаточно хорош. Наши компьютеры очень медленные. Наши данные очень слабые. Далекие ноты настолько чувствительны и окружены неопределенностью, что мимолетный мусор может все испортить.
Еще в 2017 году группа астрономов во главе с Линьхуа Цзян из Пекинского университета Китая смотрела в телескоп Keck I на Гавайях, наблюдая GN-z11. Они использовали инфракрасный спектрометр, прикрепленный к телескопу, рассчитывая просканировать галактику — на расстоянии 13,4 миллиарда световых лет и самый старый и самый далекий объект, который когда-либо видело человечество — чтобы получить подсказки о ранней истории Вселенной. GN-z11, как и многие слишком старые и слишком далекие галактики, можно увидеть только в инфракрасном диапазоне.
Они не ожидали увидеть взрыв. Но если верить последующему анализу команды, то именно это и произошло. В течение 245 секунд Кек I записал возможную гамма-вспышку с начала Вселенной.
Наблюдение гамма-всплеска или гамма-всплеска возрастом 13,4 миллиарда лет было бы большой удачей с такими же глубокими последствиями для учебы, ну, ну, все. «GRB и связанные с ними излучения могут быть использованы для исследования истории звездообразования и реионизации в эпоху космического рассвета», — пишут Цзян и его команда. Их первоначальная статьяОтмечено в научном журнале естественная астрономия В декабре 2020г.
«Реионизация» относится к эпохам, прошедшим через полмиллиарда лет после Большого взрыва, когда водород составлял большинство атомов в ионизированной Вселенной, а туманное пространство стало прозрачным. Это загадочная эпоха — первые эоны света после периода в сотни миллионов лет, в течение которого космос был заполнен темными газами.
Наблюдать за взрывом в этом временном интервале было бы научным переворотом. «Это означает, что гамма-всплески могут быть эффективно произведены очень рано», — сказал Цзян The Daily Beast. Другими словами, взрывы, которые мы связываем со смертью звезд и образованием черных дыр, начали происходить очень рано. Если гамма-лучи извергались 13,4 миллиарда лет назад, то это означает, что Вселенная — ее структура и механизмы образования галактик — эволюционировали. Быстрый В том, что мы видим вокруг себя сегодня.
Но другие астрономы не были уверены, что Цзян и его команда видели что-либо интересное на расстоянии. Шансы увидеть гамма-всплеск на расстоянии 13,4 миллиарда световых лет довольно малы, считает группа ученых под руководством Михала Михаловски, астронома из Университета Адама Мицкевича в Польше. объяснять в естественная астрономия в октябре.
В астрономии «красное смещение» — это изменение инфракрасной сигнатуры далекой галактики, которое помогает нам определить ее возраст. GN-z11, естественно, имеет очень большое красное смещение, что говорит о том, что он старый. Но астрономы не подтвердили существование каких-либо других далеких галактик этого возраста. Следующая самая старая галактика, EGSY8p7, имеет красное смещение 8,7, что означает, что она, вероятно, на сотни миллионов лет моложе GN-z11.
Михалковский и его команда отметили, что астрономам нужно будет найти больше галактик в возрастной группе GN-z11 и потратить больше времени на наведение на них телескопов, чтобы выяснить, как выглядят гамма-всплески от этих древних галактик. «Для обнаружения таких далеких галактик необходима более крупная выборка галактик с очень большим красным смещением».
Скорее всего, именно так Цзян и его команда засняли отражение верхней ступени шестилетней российской ракеты «Протон». «Мы провели поиск в Space-Track, крупнейшей общедоступной базе данных о спутниках Земли и космическом мусоре, в поисках объекта, близкого к GN-z11-flash во время наблюдения», — написала команда Михаловского. «Мы нашли космический мусор Бриз-М».
Этот аргумент частично проистекает из здравого смысла, сказал Михаловский Daily Beast. «Вывод таков: либо это было необычайное открытие того, чего мы еще не видели — гамма-всплеск на красном смещении 11, — либо очевидное объяснение четко очерченного космического мусора, который, как мы уверены, либо прошел через него, либо вышел из него. поле обзора телескопа Кек … со всеми функциями, совместимыми со вспышкой.
«Каждый может выбрать ту интерпретацию, которая ему больше нравится, но я не сомневаюсь в себе», — добавил Михаловский. Он сказал, что считает спор «решенным».
Цзян и его команда расходятся во мнениях. «Мы просмотрели наши записи и обнаружили, что этот спутник не был учтен в нашем первоначальном анализе», — пояснили они. новая бумага, предварительная версия которого появилась в сети на прошлой неделе, но еще не прошла экспертную оценку.
Цзян и другиеЕго расчеты поместили российскую ракетную установку и потенциальную вспышку GN-z11 в дюймах в поле зрения телескопа — заявленное расстояние должно предотвратить любую путаницу между ракетой и гамма-всплеском из далекой галактики. Кроме того, добавили они, отражение ракеты «было намного слабее, чем требуется для производства вспышек».
Круглогодичный обмен мнениями, который включал в себя две другие серьезные критики выводов команды Цзяна, до сих пор зашел в тупик, и решения не предвиделось. «Мы никогда не узнаем истинную природу этой вспышки», — сказал Цзян.
«Каждый может выбрать ту интерпретацию, которая ему больше нравится, но я не сомневаюсь в себе.«
— Мишель Михаловски
Если у нас будет много хороших данных о подтвержденный Гамма-лучи исходят из миллиардов световых лет, мы могли бы сравнить их со вспышкой GN-z11 и посмотреть, совпадают ли они. Цзян сказал, что он посмотрел и не смог найти ничего, что можно было бы сравнить. «Я потратил много времени на исследования», — объяснил он. «К сожалению, мы не получили таких данных».
Это может измениться в будущем. Более совершенные телескопы, такие как новый космический телескоп НАСА Джеймс Уэбб, запущенный 25 декабря в качестве рождественского подарка, могут помочь нам вместе с очень мощными компьютерами обнаруживать и классифицировать далекие извержения. Со временем, удачей и появлением новых технологий мы, наконец, сможем пересмотреть флеш-память GN-z11.
Но Бин Чжан, астроном из Университета Невады и член команды Цзяна, призывает к терпению. Очень много. «Для наблюдения за множеством далеких, но постоянно тусклых галактик нужны очень мощные телескопы, чтобы ограничить частоту возникновения вспышек типа GN-z11», — сказал он The Daily Beast.
Возможно, год назад астрономы мельком увидели начало Вселенной. Также возможно, что они только что мельком увидели российский космический мусор. В обозримом будущем мы, вероятно, не узнаем, какой именно.