Алан Когут сравнивает это с попыткой удержать слона за задние ноги. Вроде бы схватился за что-то конкретное, а оно вырывается и уносится в неизвестном направлении. Примерно так же повёл себя радиосигнал, пойманный стратосферным зондом проекта ARCADE: вместо ожидаемого слабого шёпота ранней Вселенной инструменты зафиксировали оглушительный рёв, источник которого до сих пор ставит учёных в тупик.

Шар над Антарктидой и неожиданная находка

В июле 2006 года зонд, поднятый воздушным шаром, достиг высоты около 36,5 километра — туда, где атмосфера уже почти переходит в космический вакуум. Задача миссии ARCADE (Absolute Radiometer for Cosmology, Astrophysics, and Diffuse Emission) выглядела вполне определённо: исследовать небо в поисках реликтового радиоизлучения, оставшегося от самого первого поколения звёзд. Эти гипотетические светила, вспыхнувшие в первые сотни миллионов лет после Большого взрыва, должны были оставить после себя едва уловимый радиослед — слабый, почти призрачный сигнал, путешествующий к нам около 13 миллиардов световых лет.

Но реальность преподнесла куда более громкий сюрприз. «Вместо едва заметного сигнала, который все ожидали увидеть, мы обнаружили настоящий крик — вшестеро сильнее самого сильного варианта, который можно было предположить», — признаётся сам Алан Когут, руководитель исследовательской команды. Детальный анализ собранных данных позволил лишь отсечь то, чем этот сигнал точно не является: не первые звёзды, не известные мощные источники радиоизлучения и даже не газопылевое облако вокруг центра нашей галактики. Источник остался невыявленным.

Космический хор, который не складывается

Радиоволны во Вселенной испускает великое множество объектов. Наша собственная галактика излучает в радиодиапазоне — этот факт был впервые установлен почти 70 лет назад. Излучают и другие галактики. Однако, по расчётам группы Когута, совокупной «излучательной силы» всех этих известных источников катастрофически не хватает, чтобы объяснить происхождение таинственного сигнала. Один из исследователей поясняет это с почти бытовой наглядностью: чтобы набрать нужную мощность, все известные радиоисточники «пришлось бы упаковать, как селёдку в бочке».

Иными словами, небо буквально залито радиошумом, который не укладывается ни в одну из существующих моделей. Сигнал оказался не просто сильным — он оказался избыточным, словно кто-то включил в космосе гигантский передатчик, заглушивший всё остальное.

Эхо первых гигантов или нечто иное?

Впрочем, догадки уже высказываются. Одна из гипотез предполагает, что мы всё-таки слышим последнее «эхо» первых звёзд — но эти звёзды были совсем не такими, какими мы их представляли. Возможно, они были намного массивнее, чем считается, и в ходе своей бурной гибели в течение первого миллиарда лет существования Вселенной коллапсировали в чёрные дыры, выбросив мощные потоки частиц. Именно эти потоки, разогнанные до околосветовых скоростей, могли породить неожиданно мощный радиосигнал, который и зафиксировал ARCADE.

Такая версия, по крайней мере, не противоречит известной физике, но требует пересмотра многих устоявшихся представлений о ранней Вселенной. Если первые звёзды действительно были столь массивны и нестабильны, это меняет картину формирования галактик и химического обогащения космоса.

Засвеченная цель

Самое неприятное для учёных заключается в том, что искомый сигнал от первых звёзд — та самая цель, ради которой затевался проект, — так и не был обнаружен. Его полностью «засветило» более мощное радиоизлучение, словно прожектор, направленный в глаза астроному. Это серьёзно осложняет дальнейшие поиски: слабый шёпот ранней Вселенной тонет в оглушительном рёве неизвестной природы. А ведь именно этот шёпот мог бы рассказать о появлении и развитии галактик и всей Вселенной — о том, как из первозданного водорода и гелия рождались первые светила, как они собирались в скопления и как зажигали космическую зарю.

Пока же процесс рождения и развития первых звёзд удалось лишь смоделировать на компьютере — но без достаточных экспериментальных подтверждений. Теоретические построения остаются теоретическими, пока не появятся наблюдательные данные, способные их подтвердить или опровергнуть.

Азарт необъяснимого

Майк Сейферт, ещё один член команды, видит в этой ситуации не столько разочарование, сколько самую суть научного поиска: «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».

Действительно, история астрономии полна примеров, когда побочные находки оказывались важнее первоначальной цели. Реликтовое излучение, открытое Пензиасом и Вильсоном, поначалу считалось досадной помехой. Кто знает, не станет ли загадочный радиосигнал ARCADE ключом к новой физике или к неизвестным прежде космическим процессам? Пока ясно одно: слон, пойманный за задние ноги, и не думает сдаваться — и учёным придётся изрядно побегать, чтобы его удержать.