Yli 20 vuoden ajan Linnunradan osista peräisin oleva epätavallinen mikroaaltosäteilyylimäärä on herättänyt enemmän kysymyksiä kuin vastauksia.
Tähtitieteilijät ovat jo pitkään luoneet taivaan salaisuuksien avaamiseen kosmisen mikroaaltotaustan suhteen - jonka tähtitieteilijä Erik Leitch on kuvaillut "Ison räjähdyksen jälkivalaisemaksi" tai maailmankaikkeutta riittäväksi heikoksi valoksi. Mutta yksi jatkuva kysymys jäi: miksi jotkut taivaan osista olivat kirkkaampia kuin toiset?
Nyt uusi Nature Astronomy -julkaisussa julkaistu tutkimus tarjoaa radikaalin ratkaisun epätavallisten mikroaaltopäästöjen (AME) mysteeriin: nanodimanttien pyörivät pilvet - timantit, jotka eivät ole suurempia kuin tyypillisen bakteerin pituus.
The Guardianin Ian Samplen mukaan johtava kirjailija Jane Greaves, Walesin Cardiffin yliopiston tähtitieteilijä, tutki pölyn rengasmaisia tähtiä, kun hän toivoi epätavallisen suuren määrän AME: tä säteilevän useista nuorista näytteistä. Greaves vieraili Green Bankin observatoriossa Länsi-Virginiassa tutkiakseen tarkemmin, ja lopputuloksena saatiin samanlaisia outoja tuloksia.
"Etsin pienten pölyhiukkasten päästöjä", jotka tarjoavat tietoa planeetan varhaisen muodostumisprosessista, Greaves kertoo Popular Sciencein Mary Beth Griggsille. Näiden lukemien olisi pitänyt alkaa heikentyä ja muuttua tasaisesti kirkkaammiksi, "mutta tämä päästö kirkastui ja sitten muuttui taas heikommaksi kulkiessaan läpi aallonpituuden - ja se on todella vaikea tehdä useimmissa tähtitieteellisissä prosesseissa."
Näyte kertoi, että Greaves keskusteli Manchesterin yliopiston tähtitieteilijän Anna Scaifen kanssa ja sai tietää, että hänen kollegansa oli löytänyt samanlaisia mikroaaltoja, jotka ovat peräisin tähdistä. Kun olet valinnut kolme näistä tähtiä - V892 Tau, löytyi Härän tähtikuviosta pohjoisen taivaalta; HD 97048, Chamaeleonin eteläisen taivaan tähdistössä; ja MWC 297, Serpensin eteläisen taivaan tähdistössä - tähtitieteilijät tajusivat valinneensa ainoat tähdet, joita tiedetään ympäröivien hydrattujen nanodimanttien tai pienimuotoisten hiilikristallien ympäröimänä jäädytetyllä vedyllä.
Cardiffin yliopiston lehdistötiedotteen mukaan nanodimanttien esiintyy tyypillisesti pöly- ja kaasirenkaiden tai protoplanetaaristen levyjen sisällä, jotka ympäröivät nuoria tähtiä. Näiden levyjen "erittäin kuumat ja energiset olosuhteet" edistävät nanodimanttien muodostumista, vaikka näyte selittää, että tarkka luomisprosessi on epäselvä. Mahdollisia selityksiä ovat kuumat hiilihöyryt ja räjähtävien tähtien päästöt.
Aikaisemmin tähtitieteilijät olivat epäilleet, että mikroaallot syntyvät polysyklisistä aromaattisista hiilivedyistä (PAH), orgaanisista molekyyleistä, joita Scientific Americanin Shannon Hall kuvaa "noen kosmiseen vastineeksi, vaikkakin sitä tuottavat ikääntyvät tähdet pikemminkin kuin savupiiput".
Kun Princetonin yliopiston Bruce Draine suoritti tämän hypoteesin testaavan vuoden 2016 tutkimuksen, hän ei kuitenkaan löytänyt mitään yhteyttä PAH-arvojen ja salaperäisen hehkuvuuden välillä. Vaikka Draine kertoo Hallille, että Greavesin uudet havainnot ovat houkuttelevia, hän varoittaa, että yhteys nanodimanttien ja mikroaaltojen välillä voi olla vain sattumaa.
Greaves ja hänen tiiminsä ovat varmoja tuloksistaan, väittäen, että on yksi 10000 sattuma tai vähemmän, että yhteys johtuu sattumasta.
"Sherlock Holmesin kaltaisessa menetelmässä kaikkien muiden syiden eliminoimiseksi voimme varmasti sanoa, että paras ehdokas, joka kykenee tuottamaan tämän mikroaaltohehkua, on nanodimanttien läsnäolo näiden uusien tähteiden ympärillä", Greaves sanoi lehdistötiedotteessa.
Lehdistötiedotteen mukaan nanodimanteilla on merkitystä rakenteelleen, jonka ansiosta ne voivat emittoida sähkömagneettista säteilyä kehrätessään, ja erittäin pienikokoisina, minkä ansiosta ne voivat pyöriä uskomattoman nopeasti ja emittoida valoa mikroaaltoalueella kuin metrin aallonpituusalueella .
Eteneessä Greaves kertoo Hallille, että hän ja hänen tiiminsä yrittävät toistaa havaintonsa kylmempissä ympäristöissä, kuten esimerkiksi tähtienvälisen kaasun ja pölyn pilvissä. Griggs lisää, että Greaves toivoo tutkivan mahdollisia yhteyksiä nanodimanttien ja tähtien välisten AME: ien välillä yleisenä tavoitteenaan selvittää, soveltuvatko tulokset kolmen erityisen protoplanetaarisen levyn ulkopuolelle.
"Se ei ole usein, että huomaat laittavan uusia sanoja kuuluisille kappaleille", kirjoittaja Scaife totesi lehdistötiedotteessa, "mutta" AME taivaalla timanttien kanssa "näyttää harkitusta tavasta tiivistää tutkimus.
