Linnunradan kaukaisten tähtien hohde saattaa olla timanttipölyä

Tutkijat tulivat tulokseensa samalla tavoin kuin Sherlock Holmes: sulkemalla pois muut selitykset.

tähtitiede
Piirroskuva proplanetaarisesta kiekosta ja suurennus hohtavista nanotimanteista.
S. Dagnello, NRAO/AUI/NSF

Tähtitieteilijät tarjoavat odottamatonta selitystä Linnunradan kaukaisten tähtien hohteelle. Heidän mukaansa tähtiä ympäröivät himmeät mikroaallot johtuvat pöly- ja kaasupilvissä olevista pienistä hiilikiteistä – toisin sanoen nanotimanteista.

Nature Astronomy (siirryt toiseen palveluun) -lehdessä julkaistun tutkimuksen mukaan hohde on nopeasti pyörivistä nanohiukkasista syntyvää energiaa. Hiukkasilla on kokoa alle millimetrin tuhannesosa.

Tutkimusta johtaneen brittiläisen Cardiffin yliopiston (siirryt toiseen palveluun) astronomin Jane Greavesin mukaan tulokseen tultiin käyttämällä samaa menetelmää kuin salapoliisi Sherlock Holmes: kun muut selitykset on suljettu pois, jäljellä jäävän on pakko olla oikea, vaikka se vaikuttaisi epätodennäköiseltä.

Nopea pyörähtely tuottaa mikroaaltoja

Pöly ja kaasu muodostavat esi- eli protoplanetaarisia kiekkoja, joissa planeetat saavat vähitellen alkunsa. Erittäin kuumat ja energiaa kihisevät kiekot ovat ihanteellisia syntypaikkoja myös nanotimanteille.

Hiiliatomeista tulee nanotimantteja yleensä kovasta iskusta erittäin kuumissa olosuhteissa, esimerkiksi räjähdyksissä ja meteorien pudotessa. Teollisuudessa käytetty valmistustapa on samankaltainen. Äärimmäisen kovilla kiteillä on teollisuudessa paljon kohteita, muun muassa muovien ja metallien kulutuskestävyyden lisääjinä.

Astronomiassa nanotimanteista tekee erityisiä niiden dipoolimomentti, atomien järjestys, jonka ansiosta niiden pyöriminen tuottaa sähkömagneettista säteilyä.

Pienen kokonsa vuoksi hiukkaset pyörivät tavattoman nopeasti, joten säteily on mikroaaltoja. Pitempiaaltoisena säteily luultavasti hukkuisi galaksien säteilyyn, tutkijat arvelevat.

Teleskoopit tavoittivat nanotimanttien sormenjäljen

Poikkeavaksi mikrosäteilyksi eli AME:ksi kutsuttu hohde havaittiin ensi kertaa pari vuosikymmentä sitten.

Todennäköisimpänä selityksenä on tätä ennen pidetty PAH-yhdisteitä, hiilivetyjä. Niitä on kaikkialla tähtienvälisessä avaruudessa, jossa niistä lähtee heikkoa, mutta tunnistettavaa infrapunavaloa.

PAH-selityksen ongelmana on, että protoplanetaariset kiekot eivät aina hohda AME:ta, vaikka niissä on kiistatta PAH-yhdisteitä.

Greavesin tutkijaryhmä otti tarkkailtavakseen 14 nuorta tähtijärjestelmää. Niistä kolme hohti AME:ta.

Yhdysvalloissa ja Australiassa sijaitsevien teleskooppien tarkassa syynissä niiden – ja vain niiden – protoplanetaaristen kiekkojen infrapunavalosta löytyi juuri nanotimanttien yksilöllinen sormenjälki. PAH-yhdisteiden infrapunavalolla on eri aallonpituus.

Tutkijat eivät usko sattumaan

Vaikka protoplanetaaristen kiekkojen nanotimanttien olemassaolosta on viime vuosikymmeninä kertynyt yhä vahvempaa näyttöä, niillä ei ole aiemmin selitetty AME:ta.

Epäilijöille, joiden mielestä uuden tutkimuksen tulokset voivat olla sattumaa, yhdysvaltalaisen Green Bankin observatorion (siirryt toiseen palveluun) astronomi David Frayer vastaa, että sen todennäköisyys on korkeintaan yksi 10 000:sta. Frayer oli mukana Greavesin tutkijaryhmässä.

Tällainen suhdeluku taitaisi riittää Sherlock Holmesillekin syyllisen julistamiseen.