I over 20 år har et usædvanligt overskud af mikrobølgestråling fra dele af Mælkevejen rejst flere spørgsmål end svar.
Astronomer har længe været afhængige af kosmisk mikrobølgebakgrund - beskrevet af astronom Erik Leitch som "eftergløbet fra Big Bang" eller et svagt lys, der fylder universet - for at låse himmelens hemmeligheder op. Men et langvarigt spørgsmål var tilbage: hvorfor var nogle dele af himlen lysere end andre?
Nu tilbyder en ny undersøgelse offentliggjort i Nature Astronomy en radikal opløsning til mysteriet med anomale mikrobølgeemissioner (AME): spinding skyer af nanodiamanter — diamanter ikke større end længden af en typisk bakterie.
Ifølge The Guardian 's Ian Sample studerede hovedforfatter Jane Greaves, en astronom ved Wales 'Cardiff University, med støvringede stjerner, da hun havde lyst på usædvanlige niveauer af AME, der udsendes fra flere af de unge prøver. Greaves besøgte Green Bank Observatory i West Virginia for at undersøge yderligere og endte med lignende underlige resultater.
”Jeg ledte efter emissioner fra små støvpartikler”, der ville give indsigt i processen med tidlig planetdannelse, fortæller Greaves til Popular Science 's Mary Beth Griggs. Disse aflæsninger skulle være begyndt at blive svage og fået stadig lysere, "men dette emission blev lysere og derefter blevet svagere igen, når du gik sammen med bølgelængden - og det er en virkelig vanskelig ting at foretage ved de fleste astronomiske processer."
Eksempel rapporterer, at Greaves konfererede med Anna Scaife, en astronom ved Manchester University, og fik at vide, at hendes kollega havde fundet lignende mikrobølger, der stammede fra stjerner. Efter at have fundet tre af disse stjerner - V892 Tau, fundet i stjernebilledet Tyren i den nordlige himmel; HD 97048 i den sydlige himmelkonstellation Chamaeleon; og MWC 297, i den sydlige himmelkonstellation Serpens - astronomerne indså, at de havde valgt de eneste stjerner, der vides at være omgivet af hydrogenerede nanodiamanter, eller minuscule kulstofkrystaller lagvis med frosset brint.
Ifølge en pressemeddelelse fra Cardiff University findes nanodiamanter typisk inde i ringe af støv og gas eller protoplanetære diske, der omgiver unge stjerner. De "ekstremt varme og aktiverede forhold" inden for disse diske er med til at danne nanodiamond, selvom Sample forklarer, at den nøjagtige oprettelsesproces er uklar. Potentielle forklaringer inkluderer varm kulstofdamp og emission fra eksploderende stjerner.
Tidligere havde astronomer mistanke om, at mikrobølgerne blev genereret af polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er), organiske molekyler, som Scientific Amerikaners Shannon Hall beskriver som den "kosmiske ækvivalent af sod, om end produceret af aldrende stjerner snarere end rygestakke."
Da Princeton University's Bruce Draine gennemførte en 2016-undersøgelse, der testede denne hypotese, fandt han imidlertid ingen forbindelse mellem PAH'er og den mystiske glød. Selvom Draine fortæller Hall, at han finder Greaves 'nye fund “tiltalende”, advarer han om, at forbindelsen mellem nanodiamanter og mikrobølger ganske enkelt kunne være tilfældighed.
Greaves og hendes team er mere sikre på deres resultater og siger, at der er en i hver 10.000 chance eller mindre, at forbindelsen skyldes en chance.
"I en Sherlock Holmes-lignende metode til at eliminere alle andre årsager, kan vi med sikkerhed sige, at den bedste kandidat, der er i stand til at fremstille denne mikrobølger glød, er tilstedeværelsen af nanodiamanter omkring disse nyligt dannede stjerner, " sagde Greaves i en pressemeddelelse.
I henhold til pressemeddelelsen er nanodiamanter vigtige for deres struktur, hvilket gør det muligt for dem at udsende elektromagnetisk stråling, mens de roterer, og ekstremt lille størrelse, hvilket gør dem i stand til at dreje utroligt hurtigt og udsende lys i mikrobølgeområdet i stedet for meter-bølgelængdeområdet .
Greaves fortæller Hall, at hun og hendes team vil forsøge at gentage deres fund i koldere miljøer, såsom skyer af interstellar gas og støv. Griggs tilføjer, at Greaves håber at udforske mulige forbindelser mellem nanodiamonds og interstellare AME'er, med det overordnede mål at afgøre, om resultaterne gælder ud over tre specifikke protoplanetære diske.
”Det er ikke ofte, du finder dig selv at sætte nye ord på berømte melodier, ” konkluderede medforfatter Scaife i pressemeddelelsen, ”men 'AME in the Sky with Diamonds' synes en tankevækkende måde at opsummere vores forskning.
