I over 20 år har et uvanlig overskudd av mikrobølgestråling som kommer fra deler av Melkeveien, reist flere spørsmål enn svar.
Astronomer har lenge vært avhengige av kosmisk mikrobølgeovnbakgrunn - beskrevet av astronom Erik Leitch som "ettergløden til Big Bang", eller et svakt lys som kaster universet - for å låse opp himmelens hemmeligheter. Men et langvarig spørsmål gjensto: hvorfor var noen deler av himmelen lysere enn andre?
Nå tilbyr en ny studie publisert i Nature Astronomy en radikal oppløsning til mysteriet om anomale mikrobølgeutslipp (AME): spinnende skyer av nanodiamanter - diamanter som ikke er større enn lengden på en typisk bakterie.
I følge The Guardians Ian Sample studerte hovedforfatter Jane Greaves, en astronom ved Wales 'Cardiff University, støvringede stjerner da hun sjanset på uvanlige nivåer av AME fra flere av de unge eksemplarene. Greaves besøkte Green Bank Observatory i West Virginia for å undersøke nærmere og endte opp med lignende rare resultater.
"Jeg lette etter utslipp fra små støvpartikler" som ville gi innsikt i prosessen med tidlig planetdannelse, forteller Greaves til Popular Science 's Mary Beth Griggs. Disse målingene burde begynt å besvime og blitt stadig lysere, "men dette utslippet ble lysere og deretter ble svakere igjen mens du gikk sammen i bølgelengden - og det er en veldig vanskelig ting å gjøre ved de fleste astronomiske prosesser."
Eksempel rapporterer at Greaves konfererte med Anna Scaife, en astronom ved Manchester University, og fikk vite at hennes kollega hadde funnet lignende mikrobølger som stammet fra stjerner. Etter å ha kartlagt tre av disse stjernene - V892 Tau, funnet i stjernebildet Tyren på den nordlige himmelen; HD 97048, i den sørlige himmelkonstellasjonen Chamaeleon; og MWC 297, på den sørlige himmelkonstellasjonen Serpens - astronomene innså at de hadde valgt de eneste stjernene som er kjent for å være omringet av hydrogenerte nanodiamanter, eller minuskule karbonkrystaller lagvis med frosset hydrogen.
I følge en pressemelding fra Cardiff University finnes nanodiamonds vanligvis i ringer med støv og gass, eller protoplanetære disker, som omgir unge stjerner. De "ekstremt varme og energiserte forholdene" innenfor disse disker bidrar til dannelse av nanodiamond, selv om Sample forklarer at den eksakte skapelsesprosessen er uklar. Potensielle forklaringer inkluderer varm karbondamp og utslipp fra eksploderende stjerner.
Tidligere hadde astronomer mistanke om at mikrobølgene ble generert av polysykliske aromatiske hydrokarboner (PAH), organiske molekyler som Scientific American Shannon Hall beskriver som den "kosmiske ekvivalent av sot, om enn produsert av aldrende stjerner snarere enn røykestakk."
Da Princeton Universitys Bruce Draine gjennomførte en studie i 2016 som testet denne hypotesen, fant han imidlertid ingen sammenheng mellom PAH-er og den mystiske gløden. Selv om Draine forteller Hall at han synes Greaves 'nye funn “tiltalende”, advarer han om at koblingen mellom nanodiamanter og mikrobølger ganske enkelt kan være tilfeldigheter.
Greaves og teamet hennes er mer sikre på resultatene sine, og sier at det er en sjanse på 10.000 eller mindre at forbindelsen skyldes tilfeldigheter.
"I en Sherlock Holmes-lignende metode for å eliminere alle andre årsaker, kan vi trygt si at den beste kandidaten som er i stand til å produsere denne mikrobølgegløden, er tilstedeværelsen av nanodiamanter rundt disse nyopprettede stjernene, " sa Greaves i en pressemelding.
I følge pressemeldingen er nanodiamanter viktig for strukturen deres, noe som gjør at de kan avgi elektromagnetisk stråling mens de snurrer, og ekstremt liten størrelse, noe som gjør at de kan spinne utrolig raskt og avgi lys i mikrobølgeovnområdet i stedet for meter-bølgelengdeområdet .
For å komme videre forteller Greaves Hall at hun og teamet hennes vil forsøke å gjenskape funnene i kaldere miljøer, for eksempel skyer av interstellar gass og støv. Griggs legger til at Greaves håper å utforske potensielle forbindelser mellom nanodiamonds og interstellare AME-er, med et overordnet mål å bestemme om resultatene gjelder utover tre spesifikke protoplanetære disker.
"Det er ikke ofte du finner deg selv til å sette nye ord på kjente melodier, " konkluderte medforfatter Scaife i pressemeldingen, "men 'AME in the Sky with Diamonds' virker en gjennomtenkt måte å oppsummere forskningen vår.
