Nanodiamanten am Himmel
Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler zu verstehen, woher genau ein ungewöhnlicher Typ von schwachem Mikrowellenlicht kommt, der aus verschiedenen Teilen der Milchstraße stammt. Ein anomales Ereignis entsteht durch die Energie, die von schnell rotierenden Nanopartikeln freigesetzt wird. Sie sind so klein, dass sie den Nachweis herkömmlicher Mikroskope in Frage stellen.
Der wahrscheinlichste Täter war eine Klasse organischer Moleküle, die als polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) bezeichnet wurden - Moleküle auf Kohlenstoffbasis, die im interstellaren Raum gefunden wurden und sich durch klares, aber schwaches IR-Licht auszeichnen. Nanodiamanten - insbesondere hydrierte Nanodiamanten, die an der Oberfläche mit wasserstoffhaltigen Molekülen ausgestattet sind.
Eine Reihe von Beobachtungen am Green Bank-Radioteleskop und am australischen ATCA-Teleskop zeigten zum ersten Mal drei eindeutige Quellen für anomale Lumineszenz. Es stellte sich heraus, dass es sich um drei Protoplanetenscheiben um die jungen Sterne V892 Tau, HD 97048 und MWC 297 handelte. Die Wissenschaftler stellten außerdem fest, dass das IR-Licht der Systeme einer einzigartigen Signatur von Nanodiamanten entsprach. Andere protoplanetarische Scheiben in der Milchstraße sind jedoch mit einer eindeutigen IR-Signatur von PAK ausgestattet.
Dies führt zu der Idee, dass PAK keine mysteriöse Quelle anomaler Mikrowellenstrahlung sind, wie zuvor angenommen. Höchstwahrscheinlich kann der Täter Nanodiamanten genannt werden, die auf natürliche Weise in protoplanetaren Scheiben gebildet werden und auf terrestrischen Meteoriten gefunden werden. Statistisch stützen die Modelle auch die Vorstellung, dass Nanodiamanten in großer Menge um die neugeborenen Sterne vorhanden sind und für die dort vorkommende anomale Mikrowellenstrahlung verantwortlich sind. Bei 10.000 besteht nur eine Chance, dass diese Verbindung zufällig ist. Für die Analyse haben wir 14 junge Sterne in unserer Galaxie untersucht. Die Anomalie ist in 3 Sternen sichtbar. Dies sind auch die einzigen, die die spektrale Signatur hydrierter Nanodiamanten zeigen.
All dies spricht dafür, dass das Universum mit einer Inflationsperiode begann. Wenn der Raum nach dem Urknall weit über der Lichtgeschwindigkeit gewachsen ist, sollte die Spur der Inflationsperiode in einer Art Polarisation des CMB berücksichtigt werden.
Nanodiamanten werden aus überhitzten Kohlenstoffatomen und in hochaktivierten Regionen der Sternentstehung gebildet. Es sieht nicht nach industriellem Bergbau unter terrestrischen Bedingungen aus. In der Astronomie gelten Nanodiamanten als besonders, da ihre Struktur ein „Dipolmoment“ erzeugt - die Position der Atome, die es ihnen ermöglicht, die EM-Strahlen während der Rotation freizusetzen. Solche Teilchen drehen sich mit ungewöhnlich hoher Geschwindigkeit und setzen Strahlen im Mikrowellenbereich frei.
Zukünftige Geräte wie Band 1 auf ALMA werden es ermöglichen, dieses Phänomen detailliert zu untersuchen. Die Forscher hoffen, dass ein physikalisches Modell es uns ermöglicht, schneller zu einem Verständnis zu gelangen.
