В июле 2006 года стратосферный зонд проекта ARCADE поднялся на высоту около 36,5 километров — туда, где атмосфера уже почти переходит в космический вакуум. Его задача была амбициозной: уловить слабое радиоизлучение, оставшееся от самого первого поколения звёзд во Вселенной. Но вместо едва заметного сигнала детекторы зафиксировали нечто совершенно иное — оглушительный радиокрик, в шесть раз мощнее самых смелых предсказаний. В июле 2006 года стратосферный зонд проекта ARCADE поднялся на высоту около 36,5 километров — туда, где атмосфера уже почти переходит в космический вакуум. Его задача была амбициозной: уловить слабое радиоизлучение, оставшееся от самого первого поколения звёзд во Вселенной. Но вместо едва заметного сигнала детекторы зафиксировали нечто совершенно иное — оглушительный радиокрик, в шесть раз мощнее самых смелых предсказаний.

Команда под руководством Алана Когута (Alan Kogut) из NASA работала с воздушным шаром, который нёс чувствительную аппаратуру для измерения космического радиошума. Проект назывался ARCADE (Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics and Diffuse Emission) и был нацелен на поиск следов первых звёзд, зажёгшихся спустя несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва. Их излучение, растянутое расширением Вселенной, должно было прийти к нам в виде радиоволн. Ожидался тихий шелест — а получился громогласный рёв. Проект назывался ARCADE (Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics and Diffuse Emission) и был нацелен на поиск следов первых звёзд, зажёгшихся спустя несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва, когда Вселенной было 4% объёма.

Необъяснимая громкость

«Вместо едва заметного сигнала, который все ожидали увидеть, мы обнаружили настоящий крик, вшестеро сильнее самого сильного варианта, который можно было предположить», — пояснил Алан Когут. Детальный анализ данных, собранных зондом, позволил исключить очевидные источники. Это не излучение первых звёзд, ради которого и затевался эксперимент, и не другие известные мощные радиообъекты — например, газопылевое облако вокруг центра нашей галактики. Источник остался невыявленным.

Радиоволны во Вселенной испускает великое множество объектов. Наша собственная галактика излучает в радиодиапазоне — это было обнаружено почти 70 лет назад. Другие галактики тоже вносят свой вклад. Но, по оценкам группы Когута, их суммарной «излучательной силы» явно недостаточно, чтобы объяснить происхождение таинственного сигнала. Один из исследователей выразился образно: чтобы набрать такую мощность, все известные радиоисточники «пришлось бы упаковать, как селёдку в бочке».

Возможные версии

Уже появились первые догадки. Одна из гипотез предполагает, что сигнал всё-таки связан с первыми звёздами — но они были гораздо массивнее, чем принято считать. В течение первого миллиарда лет существования Вселенной эти гиганты коллапсировали в чёрные дыры, выбросив мощные потоки частиц, которые и породили неожиданно сильное радиоизлучение. Если эта версия верна, то «эхо» тех катастроф до сих пор звучит на небесах.

Проблема в том, что искомый по проекту ARCADE слабый сигнал от первых звёзд так и остался необнаруженным: его полностью «засветило» более мощное радиоизлучение. Это серьёзно осложняет дальнейший поиск нужного сигнала, которому, чтобы добраться до нас, приходится преодолевать около 13 миллиардов световых лет. Но учёные не намерены останавливаться — ведь на основе этой информации можно сделать важные выводы о появлении и развитии галактик и всей Вселенной.

Наука как азартное занятие

Майк Сейферт (Michael Seiffert), ещё один член команды, подчеркнул неожиданный поворот: «Это и делает науку таким азартным занятием. Начав с измерения чего-то одного — в нашем случае излучения первых звёзд, — вы можете внезапно прийти к чему-то другому, и даже к чему-то совершенно необъяснимому».

Пока же процесс рождения и развития первых звёзд удалось лишь смоделировать на компьютере, но без достаточных экспериментальных подтверждений. Загадочный радиосигнал остаётся открытым вызовом: его источник до сих пор не установлен, а природа продолжает интриговать астрофизиков. Возможно, ответ скрывается в неизвестных пока процессах ранней Вселенной — или в чём-то, о чём мы пока даже не догадываемся.