Taiteilijan kuva nanodimanteista (pienistä nanomittakaavoista timanteista) nuoren tähden ympärillä Linnunradan galaksissamme.
(Kuva: © S. Dagnello, NRAO / AUI / NSF)
Timanttipöly on vastuussa salaperäisestä hehkusta, joka on peräisin Linnunradan galaksin tietyiltä alueilta, uusi tutkimus raportoi.
Tähtitieteilijät ovat jo kauan tienneet, että eräänlainen erittäin pieni, nopeasti pyörivä hiukkanen heittää pois tämän heikon valon, jota kutsutaan epänormaaliksi mikroaaltoemissiota (AME). Mutta he eivät pystyneet tunnistamaan tarkkaa syyllistä - toistaiseksi.
Uudessa tutkimuksessa tutkijat käyttivät Green Bank-teleskooppia Länsi-Virginiassa ja Australian teleskooppikompakttiryhmää etsimään AME-valoa 14 vastasyntyneessä tähtijärjestelmässä Linnunradan yli. He havaitsivat päästöt kolmessa näistä järjestelmistä, jotka tulivat tähtien ympärillä pyörteistä planeettaa muodostavista pöly- ja kaasulevyistä. [Upeita valokuvia Linnunradan galaksista (galleria)]
"Tämä on ensimmäinen selkeä havainto epäorgaanisista mikroaaltosäteilyistä, jotka tulevat protoplanetaarisista levyistä", tutkimuksen avustaja David Frayer, Green Bankin observatorion tähtitieteilijä, totesi lausunnossaan.
Tutkimusryhmä havaitsi myös nanodimanttien ainutlaatuiset infrapunavalon allekirjoitukset - hiilikristallit, jotka ovat paljon pienempiä kuin hiekkajyvä - näissä samoissa kolmessa järjestelmässä, eikä missään muualla.
"Itse asiassa nämä [allekirjoitukset] ovat niin harvinaisia, ettei missään muussa nuoressa tähdessä ole vahvistettua infrapunajälkeä", Walesin Cardiffin yliopiston tähtitieteilijä Jane Greaves sanoi samassa lausunnossa.
Tutkijoiden mielestä tämä ei ole sattumaa.
"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.
Ryhmän arvioiden mukaan 1 - 2 prosenttia näiden protoplanetaaristen levyjen kokonaishiilestä on sisällytetty nanodimanteihin.
Toinen johtava AME-lähteen ehdokas, orgaanisten molekyylien perhe, joka tunnetaan polysyklisinä aromaattisina hiilivedyinä (PAH), ei pysy tutkimuksen alla, tutkijat kertoivat. PAH: ien infrapuna-allekirjoitus on tunnistettu useissa nuorissa tähtijärjestelmissä, joissa ei ole AME-hehkua, he huomauttivat.
Uudet tulokset voivat auttaa tähtitieteilijöitä ymmärtämään paremmin maailmankaikkeuden alkuaikoja, tutkimusryhmän jäsenet kertoivat. Tutkijoiden mielestä maailmankaikkeus laajeni paljon nopeammin kuin valon nopeus pian Ison räjähdyksen jälkeen, lyhyessä "kosmisen inflaation" aikana. Jos näin todella tapahtui, sen olisi pitänyt jättää mahdollisesti havaittavissa oleva jälki - kosmisen mikroaaltouunnan taustan pariton polarisaatio, Isosta räjähdyksestä jäljelle jäänyt muinainen valo.
Tähtitieteilijät ovat metsästäneet kovaa tätä jälkeä, mutta heidän ei ole vielä löydetty sitä. (Yhden tutkimusryhmän mielestä se oli tehnyt eeppisen löytön muutama vuosi sitten, mutta se osoittautui vääräksi hälytykseksi.)
Uusi tutkimus tarjoaa "hyviä uutisia niille, jotka tutkivat kosmisen mikroaaltotaustan polarisaatiota, koska nanodimanttien pyörimisen signaali polarisoituu heikosti parhaimmillaan", sanoi avustaja Brian Mason, Charlottesvillen kansallisen radioastronomian observatorion tähtitieteilijä, Virginia.
"Tämä tarkoittaa, että tähtitieteilijät voivat nyt tehdä parempia malleja etualalla olevasta mikroaaltovalosta galaksistamme, jotka on poistettava tutkimaan Big Bangin kaukaista jälkihehkua", Mason lisäsi.
Uusi tutkimus julkaistiin tänään verkossa (11. kesäkuuta) Nature Astronomy -lehdessä.
