Artystyczna ilustracja nanodiamentów (maleńkich diamentów w nanoskali) wokół młodej gwiazdy w naszej galaktyce Drogi Mlecznej.
(Zdjęcie: © S. Dagnello, NRAO / AUI / NSF)
Według nowych badań pył diamentowy jest odpowiedzialny za tajemniczy blask emanujący z niektórych regionów galaktyki Drogi Mlecznej.
Astronomowie od dawna wiedzą, że pewien rodzaj bardzo małej, szybko wirującej cząsteczki wyrzuca to słabe światło, znane jako anomalna emisja mikrofalowa (AME). Ale nie potrafili zidentyfikować dokładnego winowajcy - do tej pory.
W nowym badaniu naukowcy wykorzystali teleskop Green Bank Telescope w Zachodniej Wirginii i australijski teleskop Compact Array do poszukiwania światła AME w 14 nowonarodzonych układach gwiazd w Drodze Mlecznej. Zauważyli emisje w trzech z tych układów, pochodzących z planetotwórczych dysków pyłu i gazu wirujących wokół gwiazd. [Oszałamiające zdjęcia naszej Drogi Mlecznej (galeria)]
„To pierwsze wyraźne wykrycie anomalnej emisji mikrofalowej pochodzącej z dysków protoplanetarnych”, powiedział współautor badania David Frayer, astronom z Obserwatorium Green Bank.
Zespół badawczy wykrył również unikalne sygnatury w podczerwieni nanodiamentów - kryształy węgla znacznie mniejsze niż ziarno piasku - w tych samych trzech systemach i nigdzie indziej.
„W rzeczywistości te [podpisy] są tak rzadkie, że żadne inne młode gwiazdy nie mają potwierdzonego odcisku w podczerwieni” - powiedziała w tym samym oświadczeniu autorka badań Jane Greaves, astronom z Cardiff University w Walii.
Naukowcy nie sądzą, że to zbieg okoliczności.
„W podobnej do Sherlocka Holmesie metodzie eliminacji wszystkich innych przyczyn możemy śmiało powiedzieć, że najlepszym kandydatem zdolnym do wytworzenia tego blasku mikrofalowego jest obecność nanodiamond wokół nowo powstałych gwiazd” - powiedział Greaves.
Zgodnie z szacunkami zespołu jeden do 2 procent całkowitego węgla w tych dyskach protoplanetarnych zostało wbudowanych w nanodiamenty.
Naukowcy twierdzą, że inny wiodący kandydat na źródło AME, rodzina cząsteczek organicznych znanych jako wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAH), nie poddaje się kontroli. Zauważyli, że sygnatura WWA w podczerwieni została zidentyfikowana w wielu młodych układach gwiezdnych pozbawionych blasku AME.
Nowe wyniki mogą pomóc astronomom lepiej zrozumieć początki wszechświata, twierdzą członkowie zespołu badawczego. Naukowcy uważają, że wszechświat rozszerzył się znacznie szybciej niż prędkość światła krótko po Wielkim Wybuchu, w krótkim okresie „kosmicznej inflacji”. Gdyby tak się rzeczywiście stało, powinien pozostawić potencjalnie wykrywalny ślad - dziwną polaryzację kosmicznego mikrofalowego tła, starożytnego światła pozostałego po Wielkim Wybuchu.
Astronomowie ciężko polują na ten ślad, ale jeszcze go nie znaleźli. (Jeden zespół badawczy pomyślał, że dokonał epickiego odkrycia kilka lat temu, ale okazało się to fałszywym alarmem).
Nowe badanie dostarcza „dobrych wiadomości dla tych, którzy badają polaryzację kosmicznego mikrofalowego tła, ponieważ sygnał ze spinujących nanodiamentów byłby co najwyżej słabo spolaryzowany”, powiedział współautor Brian Mason, astronom z National Radio Astronomy Observatory w Charlottesville, Virgina.
„Oznacza to, że astronomowie mogą teraz tworzyć lepsze modele światła mikrofalowego na pierwszym planie z naszej galaktyki, które należy usunąć, aby zbadać odległą poświatę Wielkiego Wybuchu” - dodał Mason.
Nowe badanie zostało opublikowane online dzisiaj (11 czerwca) w czasopiśmie Nature Astronomy.
