اسرار کیهانیِ تابش مایکروویو غیرعادی در راه‌شیری فاش شد.
مجله علمی ایلیاد - منبع تابش مایکروویو اسرارآمیز در کهکشان ما کشف شد که ستاره‌شناسان را برای چندین دهه فریب داده بود. اما در نهایت گروه کاوش منبع را شناسایی کرد؛ ذرات نانوسکوپی کربن بلوری که «غبار الماس» نامیده می‌شود. محیط‌های متعددی در سراسر کهکشان راه‌شیری وجود دارد که تابش ضعیفی را به نام «انتشار مایکروویو غیرعادی» یا همان «AME» تولید می‌کند. دانشمندان برای مدت کمی متوجه شدند که این نور را نانوذره‌ی کوچکی که با سرعت زیاد در حال چرخش است، تولید کرده است.
گروهی از محققان به دنبال مشاهده‌ی تابش AME در سراسر کهکشان راه‌شیری بودند. آن‌ها ۱۴ دیسک غبار و گاز پروتوی سیاره‌ای را در پیرامون ستارگانِ تازه متولد شده، مطالعه کردند و AME را در سه عدد از آن‌ها کشف کردند. این اولین باری نیست که AME در دیسک‌های پروتوی سیاره‌ای کشف شده است؛ همچنین محققان کشف کردند که این تابش به احتمال زیاد توسط الماس‌هایی صدها هزار برابر کوچک‌تر از دانه‌ی شن تولید شده است.
قبلاً چنین تصور می‌شد که مولکول‌های آلی مبتنی بر کربن به نام «هیدروکربن‌های معطر چندحلقه‌ای» یا همان «PAH» مسئول این تابش هستند. این مولکول‌ها در سراسر فضای میان‌ستاره‌ای وجود دارند و تابش فروسرخ ضعیفی را منتشر می‌کنند. غبار غیرالماسی نیز نور فروسرخ را در طول موج کمی متفاوتی منتشر می‌کند که محققان را قادر می‌سازد تا این دو ذره را به تفکیک بررسی کنند. سه منبع AME نیز نور فروسرخ را ساطع کردند که با نانوالماس‌ها، اما نه «PAH»، مطابقت داشتند. به‌علاوه، اثر PAH در دیسک‌های پروتوی سیاره‌ای در سراسر کهکشان راه‌شیری مشاهده شد، بدون اینکه هیچ انتشار میکروویو غیرعادی مشاهده شود.
ستاره‌شناس «جین گریوز» از دانشگاه کاردیف در ولز، گفت: «اگر به روش شرلوک هولمز به دنبال کشف حقیقت و دلایل باشیم، با اطمینان می‌توانیم بگوییم که بهترین داوطلب برای تولید این تابش میکروویو حضور نانوالماس‌ها در اطراف این ستاره‌های تازه شکل گرفته است.»
نانوالماس‌ها فقط در فضا کمیاب نیستند. کربن چهارمین عنصر فراوان در کهکشان است و نانوالماس‌ها اغلب درون شهاب‌سنگ‌ها و سیارک‌ها یافت می‌شوند. دقیقاً نمی‌دانیم آن‌ها چگونه شکل گرفتند، اگرچه برخوردهای کیهانی و امواج شوک ابرنواخترها دو توضیح احتمالی هستند. فرضیه‌ی دیگر این است که ذرات الماس می‌توانند درون خود دیسکِ پروتوی سیاره‌ای تشکیل شوند، یعنی احتمالاً از بخار به شدت حرارت دیده‌ی اتم‌های کربن شکل گرفته‌اند که شبیه به روش ترکیب‌بندی بخار شیمیایی برای ساخت نانوالماس‌های صنعتی است و شواهدی مبنی بر وجود آن‌ها موجود است.
بر اساس اثرات فروسرخ که محققان در اطراف سه ستاره‌ی کودکشان یافت کرده‌اند، حدود ۱ یا ۲ درصد از کربن در دیسک پروتوی سیاره‌ای نانوالماس‌ها را تشکیل داده است. این یافته به ستاره‌شناسان کمک می‌کند تا لحظات اولیه‌ی جهان را مطالعه کنند. اگر همان‌طور که مدل‌ها نشان می‌دهند، جهان سریع‌تر از سرعت نور مستقیماً پس از انفجار بزرگ توسعه پیدا کرده باشد، پلاریزاسیونی عجیب و غریب در پس‌زمینه‌ی میکروویو کیهانی باقی مانده بود.
این امر باید کشف شود، اما نانوالماس‌های فضا می‌توانند در این زمینه به محققان کمک کنند. ستاره‌شناس «برایان ماسیون» از رصدخانه‌ی نجوم رادیویی، گفت: «سیگنالِ نانوالماس‌های در حال چرخش می‌تواند در بهترین حالت پلاریزاسیون ضعیفی داشته باشد. یعنی ستاره‌شناسان اکنون می‌توانند مدل‌های بهتری از تابش میکروویو پس‌زمینه‌ای را از کهکشان ما ارائه دهند. این تابش باید حذف شود تا تابشِ دوردست پس از انفجار بزرگ مطالعه شود.» این کار اطلاعاتی را در مورد تشکیل منظومه‌ی شمسی ارائه می‌دهد، زیرا نانوالماس‌های کشف شده مشابه با نانوالماس‌های یافت شده درون شهاب‌سنگ‌ها هستند.
این تحقیق در مجله‌ی Nature Astronomy منتشر شده است.
نوشته: مایکل استار
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد
ترجمه: سحر الله‌وردی - مجله علمی ایلیاد