Megtalálhatták a rejtélyes mikrohullámú sugárzás forrását

Úgy tűnik, húsz év után sikerült azonosítani a szerte a Tejútrendszerből érkező rejtélyes mikrohullámú sugárzás okát: újszülött csillagok körüli forgó gyémántszemcsék hatalmas felhői lehetnek a források – írja a Csillagaszat.hu.

A csillagászok azóta keresték a mikrohullámú sugárzás okát, hogy több mint 20 évvel ezelőtt először detektálták. Most úgy tűnik, amerikai és ausztrál rádiótávcsövek megfigyelései alapján sikerült azonosítani egy forrást, a Földtől 400-500 fényévre lévő csillagok körüli porgyűrűket. Az észleléseket a nyugat-virginiai Green Bankben működő rádióteleszkóppal és az új-dél-walesi ATCA (Australia Telescope Compact Array) antennarendszerrel végezték.

Az adatok alapján azt találták, hogy a mikrohullámú sugárzás csak olyan csillagok irányából érkezik, amelyeket óriási tömegben vesznek körül nagyon gyorsan forgó – másodpercenként több tízmilliárd fordulatot is megtevő – apró gyémántszemcsék. A gyémántpor szemcséinek mérete mindössze 1 nanométer (a milliméter milliomod része) körüli, így a tömegük is nagyon kicsi, ezért az ütközéseik következtében felpöröghetnek a mikrohullámú sugárzás kibocsátásához szükséges fordulatszámra.

Az úgynevezett anomális mikrohullámú sugárzás 1996-ban tűnt fel a kutatóknak, amikor a NASA COBE műholdja elkészítette a teljes égbolt mikrohullámú sugárzásának térképét, amelyen az ősrobbanásból visszamaradt sugárzás mellett az égbolt bizonyos részein megmagyarázhatatlanul fényes foltok is feltűntek. A lokális többletre mostanáig a legnépszerűbb magyarázat az volt, hogy a forrásai szénben gazdag molekulák, úgynevezett policiklikus aromás szénhidrogének (polycyclic aromatic hydrocarbons, PAH-ok) alkotta porszemcsék. Az elmélettel szemben az első kétségek akkor merültek fel, amikor a csillagászok észrevették, hogy a rejtélyes mikrohullámú sugárzás nem mindig PAH-felhők irányából érkezik.

Születő bolygókat kerestek, gyémántfelhőt találtak

Az anomális mikrohullámú sugárzással kapcsolatos legújabb felfedezés sokkal inkább köszönhető a véletlennek, mintsem tudatos tervezésnek és előkészületeknek. Jane Greaves (Cardiff University) 14 nagy tömegű, fiatal csillag körül vizsgálta a gáz- és porgyűrűket annak reményében, hogy sikerül azokban éppen formálódó bolygók nyomaira bukkannia. Az adatok tanulmányozásakor azonban felfigyelt egy mikrohullámú csúcsra az egyik csillagot övező porkorongból érkező sugárzásban. Greaves megbeszélte a dolgot kollégájával, Anne Scaife-vel (Manchester University), aki – mint kiderült – két másik csillag esetében is látott hasonló mikrohullámú tüskét. Greaves szerint e három objektumon kívül egyelőre nem ismert más csillag, amely körül gyémántpor alkotta korong örvénylene. A három csillag a V892 Tau a Bika, a HD 97048 a Kaméleon, és az MWC 297 a Kígyó csillagképben. Az apró gyémántszemcsék által kibocsátott mikrohullámú sugárzás frekvenciája 20 és 50 gigahertz közé esik.

Bár 0,75 és 1,1 nanométer közé eső méretükkel a gyémántpor szemcséi szinte elenyészően kicsik, Greaves becslése szerint össztömegük mind a három csillag körül eléri a Merkúr tömegének megfelelő értéket. A felpörgő részecskék azért bocsátanak ki mikrohullámú sugárzást, mert az elektromos töltés nem egyenletesen oszlik el bennük: a nanogyémántok egyik fele pozitív, a másik fele negatív töltésű lesz. Még nem teljesen világos, hogy hogyan keletkeztek, mindenesetre forró széngőzben létrejöhetnek, de robbanó csillagokból is kikerülhetnek az űrbe, hogy rövidebb-hosszabb sodródás után végül újszülött csillagok körül álljanak pályára.

A nanogyémántok egy része meteoritokban köt ki, és esetleg a Földet is eléri. Áprilisban számoltak be arról, hogy a tíz évvel ezelőtt a Núbiai-sivatag szudáni része felett felrobbant meteorit egy darabjában gyémántrészecskéket találtak, amelyek egy, a nagyon fiatal Nap körül keringő, de még a Naprendszer fejlődésének korai szakaszában darabjaira szakadt elveszett bolygó mélyében alakulhattak ki.

Az eredményeket részletező tanulmány a Nature Astronomy folyóiratban jelent meg.