Naukowcy wykryli tajemniczy sygnał nad biegunem północnym.
Choć nie jest do końca jasne, co go powoduje, nowe badania potwierdzają, że sygnał może pochodzić z drobnych, ultraszybko wirujących ziaren kosmicznego pyłu.
Dziwny sygnał Bieguna Północnego, wykryty przez masowe badanie całego nieba, pochodzi z niektórych bardziej zapylonych zakątków naszej galaktyki i jest częścią sygnału obejmującego całą galaktykę, który od dziesięcioleci zastanawiał naukowców. Ponieważ ta tajemnicza emisja może zamazać sygnały pochodzące ze słabej poświaty z Wielkiego Wybuchu, zrozumienie jej może ostatecznie pomóc badaczom uzyskać lepszy obraz wczesnego wszechświata.
Niezwykły sygnał
Pod koniec lat 90. astronomowie przyglądający się promieniowaniu mikrofalowemu w Drodze Mlecznej zobaczyli niezwykły sygnał. Pomiędzy typową emisją z naładowanych cząstek - emisją wolną od wolnych - a spiralnymi promieniami kosmicznymi - promieniowaniem synchrotronowym - był słaby sygnał, którego nie można było do końca wyjaśnić. Czy była to niezliczona część tych emisji, czy coś zupełnie innego? Nazwali to anomalną emisją mikrofal lub AME. Dziś naukowcy wciąż zastanawiają się nad jego dokładną naturą, ale badania opublikowane 27 października w przedrukowym dzienniku arXiv i przesłane do czasopisma Monthly Notices of the Royal Astronomical Society dostarczają wskazówek.
„Nowe dane z C-Band All Sky Survey zasadniczo całkowicie wykluczają”, powiedział Live Science CliveDickinson, astrofizyk z University of Manchester w Anglii i główny autor nowego artykułu.
C-Band All Sky Survey, lub C-BASS, ma na celu zmapowanie całego nieba z częstotliwością 5 gigaherców, przy użyciu dwóch teleskopów zlokalizowanych w Kalifornii i Południowej Afryce. Nowe badania skupiły się na regionie północnego bieguna niebieskiego - części nieba bezpośrednio nad biegunem północnym. Naukowcy mogli wyeliminować dwa najczęstsze źródła emisji, patrząc na niższe częstotliwości niż wcześniej badano.
Wiodąca teoria, poparta tymi nowymi badaniami, sugeruje, że zamiast tego AME pochodzi z drobnych cząstek pyłu - tylko kilkaset atomów. Te nanocząstki wirują w niewiarygodnych prędkościach z powodu interakcji, takich jak zderzenia z innymi cząsteczkami w ośrodku międzygwiezdnym lub przeciąganie się z nich.
„Podejrzewam, że pochodzi ze spinujących nanocząstek, ale w tym momencie powiedziałbym, że nie jesteśmy w 100 procentach pewni, że taki jest proces emisji”, Bruce Draine, astrofizyk z Princeton University, który nie był zaangażowany w bieżące badania, ale studiował AME szczegółowo powiedział Live Science. „Może to być jakiś inny nieznany proces obejmujący nieoczekiwaną emisję z tych ziaren pyłu”.
Zakładając, że AME pochodzi z nanocząstek, naukowcy wciąż nie wiedzą, z czego są zbudowani. Węglowodory poliaromatyczne - związki organiczne wykonane z pierścieni węgla i wodoru - wydają się być dobrym kandydatem, ale jak dotąd brak mocnych dowodów bezpośrednio wiążących je z regionami, w których występuje AME. Niektórzy naukowcy uważają, że jedno źródło AME może być spowodowane przez pył powstały głównie z krzemianów lub węgla. Na przykład badanie opublikowane w czerwcu w czasopiśmie Nature Astronomy wykazało, że sygnały AME z pyłu wirującego wokół nowonarodzonych gwiazd powstały z maleńkich, wirujących nanodiamentów. Jednak nikt nie wie, czy nanodiamenty widoczne wokół obiektów takich jak gwiazdy również powodują, że AME pochodzą z zakurzonych regionów międzygwiezdnych.
Ostatecznie zrozumienie natury AME może pomóc odpowiedzieć na większe pytania. Kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła (CMB) - światło pozostawione po Wielkim Wybuchu - jest jednym z najważniejszych sposobów zrozumienia naszego wczesnego wszechświata. AME może zanieczyszczać precyzyjne pomiary CMB, więc zrozumienie jego natury może pomóc naukowcom w wyodrębnieniu sygnału z CMB.
Bliżej domu, poznanie właściwości AME pomaga także naukowcom lepiej zrozumieć pył międzygwiezdny w naszej własnej galaktyce.
„AME w zasadzie jest nowym oknem na ośrodek międzygwiezdny” - powiedział Dickinson. „Ma to wpływ na powstawanie gwiazd i tworzenie planet”.
Ponieważ naukowcy wciąż uczą się o AME od podstaw, ujawnienie jego prawdziwej tożsamości może okazać się trudne. Albo naukowcy będą musieli poczekać, aby znaleźć jednoznaczny sygnał, który może być długim strzałem, lub możemy po prostu lecieć tam z kosmiczną śmietniczką i sami zebrać jakieś cząstki.
