Riesige Wolken aus winzigen, leuchtenden Diamanten schweben durch leere Regionen der Milchstraße, und Astronomen hatten keine Ahnung, dass die kleinen schimmernden Teilchen dort waren. Die Entdeckung könnte Forschern helfen, herauszufinden, was in den ersten Augenblicken nach dem Urknall passiert ist.
Dies liegt daran, dass sich herausgestellt hat, dass diese Diamanten der Schuldige eines mysteriösen Phänomens sind, das Wissenschaftler als "anomale Mikrowellenemissionen" (AMEs) bezeichnet haben. Die Galaxie ist voller seltsamer, sanfter Mikrowellenstrahlen, aber bis vor kurzem hatten Wissenschaftler keine Ahnung, woher sie kamen.
Die gängigste Theorie war eine Gruppe organischer Moleküle, die als polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) bezeichnet werden. In einem neuen Artikel, der heute (11. Juni) in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde, hat ein Team von Wissenschaftlern aus England, den USA und Deutschland die PAH-Theorie als falsch erwiesen. Sie zeigten, dass die AMEs von sich drehenden Nanodiamanten stammen.
Ein Grund dafür, dass AMEs so rätselhaft waren, ist, dass die Forscher sie lange Zeit nicht bis zu genauen Ursprungspunkten im Weltraum aufspüren konnten, erklärten die Forscher in einer Erklärung. AMEs waren nur diese schwachen, quellenlosen Mikrowellen-Energiestöße, die aus der Dunkelheit auftauchten. Wissenschaftler vermuteten, dass PAK, die im gesamten interstellaren Raum verteilt sind und schwache Infrarotstrahlung emittieren, die Ursache sein könnten. Aber ohne einen bestimmten Ausgangspunkt für das Studium konnten sie sich nicht sicher sein.
Neuere Forschungen werfen auch Zweifel an der PAH-Hypothese auf. Vor allem eine Veröffentlichung im Astrophysical Journal aus dem Jahr 2016 hat gezeigt, dass AMEs nicht auf die gleiche Weise pulsieren und schwanken wie die Infrarotstrahlen von PAK, was darauf hindeutet, dass sie möglicherweise doch nicht miteinander verbunden sind.
Unter Verwendung des Green Bank Telescope in West Virginia und des Australia Telescope Compact Array fanden die Forscher der neuen Studie drei Schmutz- und Staubwolken um neugeborene Sterne (die Arten von Wolken, die schließlich zu Planeten und Asteroiden verschmelzen), die AMEs emittierten. Aber diese Wolken enthielten nicht die schwache Infrarotsignatur von PAK. Sie enthielten jedoch die Signaturen von sich drehenden Nanodiamanten.
Die Forscher erstellten Computermodelle der Diamanten und stellten fest, dass heiße, sich drehende Nanodiamanten mit einem Durchmesser von jeweils nur 0,75 bis 1,1 Nanometern (weniger als die Hälfte der Breite eines DNA-Strangs oder etwa 0,00000004 Zoll) die von ihnen aufgezeichneten AMEs erzeugen können.
Die Quelle der AMEs einzugrenzen, sei eine große Sache, weil Mikrowellen im Weltraum so viele Informationen über das alte Universum enthalten. Die Fingerabdrücke des Urknalls sind im Weltraum im sogenannten kosmischen Mikrowellenhintergrund (CMB) noch sichtbar. Neuere Mikrowellenquellen wie AMEs bringen dieses Bild jedoch durcheinander.
Je mehr Wissenschaftler wissen, woher Mikrowellen im Weltraum kommen, desto genauer können sie sich ein Bild vom CMB machen. Und ein genaueres Bild des CMB kann Wissenschaftlern viel über die ersten Momente des Universums erzählen.
