Nanodiamanty jsou zřejmě zdrojem specifického mikrovlnného záření od mladých hvězd

12. 06. 2018

Raný vesmír Hvězdy

Dlouhá desetiletí si astronomové lámali hlavu nad původem specifického mikrovlnného záření, které vychází z několika míst v Mléčné dráze. Teprve nyní s pomocí Green Bank Teleskopu (GBT) a Australia Telescope Compact Array (ATCA) se jim podařilo identifikovat zdroj tohoto záření: jde o rychle rotující nanočástice krystalického uhlíku. Výsledky jejich výzkumu byly publikovány v magazínu Nature Astronomy.

Protoplanetární disky

Snímky pořízené instrumentem SPHERE, který je součástí teleskopu VLT. Jsou na nich zachyceny disky kolem mladých hvězd, ze kterých by mohly v následujících milionech let vzniknout nové exoplanety.

Image credit: ESO/H. Avenhaus et al./DARTT-S collaboration

Anomální mikrovlnné záření (Anomalous Microwave Emission, AME) bylo pozorováno u mladých hvězd V892 Tau, HD 97048 a MWC 297, které jsou obklopeny protoplanetárními akrečními disky. Podle astronomů mohou až 2 procenta uhlíku v okolí těchto hvězd být ve formě nanodiamantů.

Výzkum pomocí teleskopů GBT a ATCA byl prováděn na vzorku 14 mladých hvězd napříč Mléčnou dráhou, u tří z nich byly detekovány anomální mikrovlnné emise. Zároveň pouze u těchto tří hvězd  ze zmíněného vzorku byly ve spektru infračerveného záření detekovány hydrogenované nanodiamanty.

Částice nanodiamantů pravděpodobně vznikají z přehřátých výparů atomů uhlíku ve vysoce energizovaných regionech formování nových hvězd. Při rotaci emitují elektromagnetickou energii a proto, že jsou tak malé, mohou se točit velmi rychle, a tím pádem emitovat radiaci intenzivněji.

Tento výzkum může astrofyzikům pomoci při zkoumání období raného vesmíru. To často probíhá studiem mikrovlnného radiačního pozadí, ze kterého je třeba odfiltrovat všechny ostatní vlivy z dnešního vesmíru. Znalost zdrojů mikrovlnného záření v dnešním vesmíru tak pomáhá lépe identifikovat záření pocházející z jeho počátku.