Die Illustration eines Künstlers von Nanodiamanten (winzigen nanoskaligen Diamanten) um einen jungen Stern in unserer Milchstraße.
(Bild: © S. Dagnello, NRAO / AUI / NSF)
Diamantstaub ist verantwortlich für ein mysteriöses Leuchten, das von bestimmten Regionen der Milchstraße ausgeht, berichtet eine neue Studie.
Astronomen wissen seit langem, dass eine Art sehr kleines, sich schnell drehendes Teilchen dieses schwache Licht abwirft, das als anomale Mikrowellenemission (AME) bekannt ist. Aber sie konnten den genauen Schuldigen nicht identifizieren - bis jetzt.
In der neuen Studie verwendeten die Forscher das Green Bank Telescope in West Virginia und das Australia Telescope Compact Array, um in 14 neugeborenen Sternensystemen auf der Milchstraße nach AME-Licht zu suchen. Sie entdeckten die Emissionen in drei dieser Systeme, die von den Planeten bildenden Staub- und Gasscheiben kamen, die um die Sterne wirbelten. [Atemberaubende Fotos unserer Milchstraßengalaxie (Galerie)]
"Dies ist der erste eindeutige Nachweis einer anomalen Mikrowellenemission von protoplanetaren Scheiben", sagte der Co-Autor der Studie, David Frayer, ein Astronom des Green Bank Observatory, in einer Erklärung.
Das Studienteam entdeckte auch die einzigartigen Infrarotlichtsignaturen von Nanodiamanten - Kohlenstoffkristallen, die weitaus kleiner als ein Sandkorn sind - in denselben drei Systemen und nirgendwo anders.
"Tatsächlich sind diese [Signaturen] so selten, dass keine anderen jungen Sterne den bestätigten Infrarotabdruck haben", sagte die Studienleiterin Jane Greaves, Astronomin an der Cardiff University in Wales, in derselben Erklärung.
Die Forscher halten dies nicht für einen Zufall.
"Bei einer Sherlock Holmes-ähnlichen Methode zur Beseitigung aller anderen Ursachen können wir mit Sicherheit sagen, dass der beste Kandidat, der dieses Mikrowellenlicht erzeugen kann, das Vorhandensein von Nanodiamanten um diese neu gebildeten Sterne ist", sagte Greaves.
Nach Schätzungen des Teams wurden ein bis zwei Prozent des gesamten Kohlenstoffs in diesen protoplanetaren Scheiben in Nanodiamanten eingebaut.
Ein weiterer führender AME-Quellenkandidat, eine Familie organischer Moleküle, die als polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) bekannt sind, wird den Forschern nicht unter die Lupe genommen, sagten die Forscher. Die Infrarotsignatur von PAK wurde in mehreren jungen Sternensystemen identifiziert, denen ein AME-Glühen fehlt.
Die neuen Ergebnisse könnten Astronomen helfen, die frühen Tage des Universums besser zu verstehen, sagten Mitglieder des Studienteams. Wissenschaftler glauben, dass sich das Universum kurz nach dem Urknall in einer kurzen Zeit der "kosmischen Inflation" viel schneller ausdehnte als die Lichtgeschwindigkeit. Wenn dies tatsächlich geschehen wäre, hätte es einen potenziell nachweisbaren Abdruck hinterlassen müssen - eine merkwürdige Polarisation des kosmischen Mikrowellenhintergrunds, des alten Lichts, das vom Urknall übrig geblieben ist.
Astronomen haben hart nach diesem Abdruck gesucht, müssen ihn aber noch finden. (Ein Forschungsteam dachte, es hätte die epische Entdeckung vor einigen Jahren gemacht, aber das stellte sich als Fehlalarm heraus.)
Die neue Studie liefert "gute Nachrichten für diejenigen, die die Polarisation des kosmischen Mikrowellenhintergrunds untersuchen, da das Signal von sich drehenden Nanodiamanten bestenfalls schwach polarisiert wäre", sagte Co-Autor Brian Mason, Astronom am National Radio Astronomy Observatory in Charlottesville. Jungfrau.
"Dies bedeutet, dass Astronomen jetzt bessere Modelle des Mikrowellenlichts im Vordergrund unserer Galaxie erstellen können, das entfernt werden muss, um das entfernte Nachleuchten des Urknalls zu untersuchen", fügte Mason hinzu.
Die neue Studie wurde heute (11. Juni) online in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.
