Wetenschappers hebben een mysterieus signaal boven de Noordpool gedetecteerd.
Hoewel het niet precies duidelijk is wat de oorzaak is, ondersteunt nieuw onderzoek het idee dat het signaal mogelijk afkomstig is van kleine, supersnel ronddraaiende korrels van kosmisch stof.
Het vreemde Noordpoolsignaal, gedetecteerd door een enorm onderzoek naar de hemel, is afkomstig uit enkele van de stoffigere hoeken van ons melkwegstelsel en maakt deel uit van een melkwegbreed signaal dat wetenschappers al tientallen jaren in verwarring brengt. Omdat deze mysterieuze emissie modderige signalen kan veroorzaken die afkomstig zijn van de zwakke nagloed van de oerknal, kan een beter begrip ervan onderzoekers uiteindelijk helpen om een beter beeld te krijgen van het vroege heelal.
Een ongebruikelijk signaal
Eind jaren negentig zagen astronomen die naar microgolfstraling in de Melkweg keken een ongewoon signaal. Tussen de typische emissie van geladen deeltjes - vrije emissie - en van spiraalvormige kosmische straling - synchrotronstraling - was een zwak signaal dat niet helemaal kon worden verklaard. Was het een niet-vermeld onderdeel van deze uitstoot of iets heel anders? Ze noemden het abnormale microgolfemissie of AME. Tegenwoordig puzzelen wetenschappers nog steeds de exacte aard ervan, maar onderzoek dat op 27 oktober in het preprint-tijdschrift arXiv is gepubliceerd en is ingediend bij het tijdschrift Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, geeft aanwijzingen.
"De nieuwe gegevens van de C-Band All Sky Survey zijn in principe vrij sterk uitgesloten", vertelde CliveDickinson, een astrofysicus aan de Universiteit van Manchester in Engeland en hoofdauteur van het nieuwe artikel, aan WordsSideKick.com.
De C-Band All Sky Survey, of C-BASS, heeft als doel de hele hemel in kaart te brengen met een frequentie van 5 gigahertz, met behulp van twee telescopen in Californië en Zuid-Afrika. Het nieuwe onderzoek richtte zich op het noordelijk hemelpoolgebied - het deel van de hemel direct boven de noordpool. De wetenschappers konden de twee meest voorkomende emissiebronnen elimineren door naar lagere frequenties te kijken dan eerder was bestudeerd.
De leidende theorie, ondersteund door dit nieuwe onderzoek, stelt dat AME in plaats daarvan afkomstig is van kleine stofdeeltjes - slechts een paar honderd atomen elk. Deze nanodeeltjes draaien met ongelooflijke snelheden als gevolg van interacties, zoals botsingen met of slepen van andere deeltjes in het interstellaire medium.
"Ik vermoed dat het komt door het draaien van nanodeeltjes, maar op dit moment zou ik zeggen dat we niet 100 procent zeker zijn dat dat het emissieproces is", Bruce Draine, een astrofysicus aan de Princeton University die niet betrokken was bij het huidige onderzoek maar die heeft bestudeerd AME in detail, vertelde WordsSideKick.com. 'Het kan een ander onbekend proces zijn waarbij onverwachte uitstoot van deze stofkorrels plaatsvindt.'
Ervan uitgaande dat AME afkomstig is van nanodeeltjes, weten wetenschappers nog steeds niet waaruit ze zijn gemaakt. Polyaromatische koolwaterstoffen - organische verbindingen gemaakt van koolstof- en waterstofringen - lijken een goede kandidaat, maar tot nu toe is er geen sterk bewijs dat ze rechtstreeks verbindt met regio's waar AME wordt gezien. Sommige wetenschappers denken dat één bron van AME veroorzaakt kan worden door stof dat voornamelijk gemaakt is van silicaten of koolstof. Een studie die in juni in het tijdschrift Nature Astronomy werd gepubliceerd, ontdekte bijvoorbeeld dat AME-signalen van stof dat rond pasgeboren sterren wervelde, waren gemaakt van kleine, draaiende nanodiamanten. Niemand weet echter of de nanodiamanten rond objecten zoals sterren ook de AME veroorzaken die uit stoffige interstellaire gebieden komen.
Uiteindelijk kan het begrijpen van de aard van AME helpen om grotere vragen te beantwoorden. De kosmische achtergrondstraling (CMB) - licht dat overblijft van de oerknal - is een van de belangrijkste manieren om ons vroege universum te begrijpen. AME kan precieze metingen van de CMB besmetten, dus het begrijpen van de aard ervan kan wetenschappers helpen het signaal van de CMB te ontrafelen.
Dichter bij huis helpt het leren over de eigenschappen van AME wetenschappers ook om interstellair stof in ons eigen sterrenstelsel beter te begrijpen.
'AME is in principe een nieuw venster op het interstellaire medium', zei Dickinson. 'Het heeft gevolgen voor stervorming en planeetvorming.'
Omdat wetenschappers nog steeds over AME leren vanaf de grond, kan het een uitdaging zijn om de ware identiteit ervan te onthullen. Ofwel zullen wetenschappers moeten wachten om een ondubbelzinnig signaal te vinden, wat een lang schot zou kunnen zijn, of misschien moeten we gewoon met een kosmisch blik naar buiten vliegen en zelf wat deeltjes verzamelen.
