Al meer dan 20 jaar roept een ongewone overmaat microgolfstraling afkomstig van delen van de Melkweg meer vragen op dan antwoorden.
Astronomen vertrouwden al lang op de achtergrond van de kosmische magnetron - beschreven door astronoom Erik Leitch als 'de nasleep van de oerknal' of een zwak licht dat het universum bezorgt - om de geheimen van de hemel te ontsluiten. Maar er bleef een vraag over: waarom waren sommige delen van de lucht helderder dan andere?
Nu biedt een nieuwe studie gepubliceerd in Nature Astronomy een radicale oplossing voor het mysterie van abnormale microgolfemissies (AME): draaiende wolken van nanodiamanten - diamanten niet groter dan de lengte van een typische bacterie.
Volgens Ian Sample van The Guardian bestudeerde hoofdauteur Jane Greaves, een astronoom aan de Cardiff University in Wales, stofomringende sterren toen ze toevallig ongebruikelijke niveaus van AME tegenkwam die afkomstig waren van verschillende van de jonge exemplaren. Greaves bezocht de Green Bank Observatory in West Virginia om verder te onderzoeken en eindigde met even vreemde resultaten.
"Ik was op zoek naar emissies van kleine stofdeeltjes" die inzicht zouden geven in het proces van vroege planeetvorming, vertelt Greaves Mary Beth Griggs van Popular Science . Die metingen hadden flauw moeten beginnen en gestaag helderder moeten worden, "maar deze emissie werd helderder en werd toen weer zwakker naarmate je verder ging in de golflengte - en dat is een heel moeilijk iets om te maken door de meeste astronomische processen."
Voorbeeldrapporten die Greaves overlegden met Anna Scaife, een astronoom aan de Universiteit van Manchester, en ontdekten dat haar collega soortgelijke magnetrons had gevonden die afkomstig waren van sterren. Na het identificeren van drie van deze sterren - V892 Tau, gevonden in het sterrenbeeld Stier aan de noordelijke hemel; HD 97048, in de constellatie van de zuidelijke hemel van Chamaeleon; en MWC 297, in het sterrenbeeld Serpens aan de zuidelijke hemel, beseften de astronomen dat ze de enige sterren hadden geselecteerd waarvan bekend is dat ze omringd zijn door gehydrogeneerde nanodiamanten of minuscule koolstofkristallen gelaagd met bevroren waterstof.
Volgens een persbericht van Cardiff University worden nanodiamanten meestal aangetroffen in ringen van stof en gas, of protoplanetaire schijven, rondom jonge sterren. De "extreem hete en energieke omstandigheden" in deze schijven zijn bevorderlijk voor de vorming van nanodiamanten, hoewel Sample uitlegt dat het exacte creatieproces onduidelijk is. Mogelijke verklaringen zijn hete kooldamp en emissie door exploderende sterren.
Eerder hadden astronomen vermoed dat de microgolven werden gegenereerd door polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's), organische moleculen die Shannon Hall van Scientific American beschrijft als het "kosmische equivalent van roet, hoewel geproduceerd door verouderde sterren in plaats van schoorstenen."
Toen Bruce Draine van Princeton University in 2016 een studie uitvoerde die deze hypothese testte, vond hij echter geen verband tussen PAK's en de mysterieuze gloed. Hoewel Draine aan Hall vertelt dat hij de nieuwe bevindingen van Greaves 'aantrekkelijk' vindt, waarschuwt hij dat het verband tussen nanodiamanten en magnetrons gewoon toeval kan zijn.
Greaves en haar team zijn meer zeker van hun resultaten en stellen dat er een kans van 10.000 is dat de verbinding te wijten is aan toeval.
"In een Sherlock Holmes-achtige methode om alle andere oorzaken te elimineren, kunnen we vol vertrouwen zeggen dat de beste kandidaat die in staat is om deze microgolfgloed te produceren, de aanwezigheid van nanodiamanten rond deze nieuw gevormde sterren is, " zei Greaves in een persbericht.
Volgens het persbericht zijn nanodiamanten belangrijk voor hun structuur, waardoor ze elektromagnetische straling kunnen uitzenden terwijl ze spinnen, en een extreem kleine grootte, waardoor ze ongelooflijk snel kunnen spinnen en licht kunnen uitzenden in het microgolfbereik in plaats van het meter-golflengtebereik .
In de toekomst vertelt Greaves aan Hall dat zij en haar team zullen proberen hun bevindingen te repliceren in koudere omgevingen, zoals wolken van interstellair gas en stof. Griggs voegt eraan toe dat Greaves hoopt potentiële verbindingen tussen nanodiamanten en interstellaire AME's te verkennen, met een algemeen doel om te bepalen of de resultaten van toepassing zijn op drie specifieke protoplanetaire schijven.
"Het komt niet vaak voor dat je nieuwe woorden aan beroemde deuntjes toevoegt, " concludeerde co-auteur Scaife in het persbericht, "maar" AME in the Sky with Diamonds "lijkt een doordachte manier om ons onderzoek samen te vatten.
