Enorme wolken van kleine, gloeiende diamanten zweven door lege gebieden van de Melkweg en astronomen hadden geen idee dat de kleine glinsterende deeltjes daar waren. De ontdekking zou onderzoekers kunnen helpen erachter te komen wat er in de eerste ogenblikken na de oerknal gebeurde.
Dat komt omdat deze diamanten de boosdoener blijken te zijn achter een mysterieus fenomeen dat wetenschappers 'afwijkende microgolfemissies' (AME's) hebben genoemd. De melkweg zit vol vreemde, zachte microgolfstralen, maar tot voor kort hadden wetenschappers geen idee waar ze vandaan kwamen.
De meest voorkomende theorie was een groep organische moleculen die polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) worden genoemd. Maar in een nieuw artikel dat vandaag (11 juni) in het tijdschrift Nature Astronomy is gepubliceerd, bewees een team van wetenschappers uit Engeland, de Verenigde Staten en Duitsland dat de PAH-theorie onjuist was. De AME's, zo toonden ze, zijn afkomstig van spinnende nanodiamanten.
Een deel van de reden waarom AME's zo'n mysterie waren, is dat onderzoekers ze lange tijd niet konden opsporen naar precieze oorsprongspunten in de ruimte, legden de onderzoekers uit in een verklaring. AME's waren gewoon deze zwakke, zuurloze trekjes van microgolfenergie die uit de duisternis tevoorschijn kwamen. Wetenschappers vermoedden dat PAK's, die door de interstellaire ruimte zijn verspreid en zwakke infraroodstraling uitzenden, de oorzaak zouden kunnen zijn. Maar zonder een specifiek beginpunt om te bestuderen, konden ze het niet zeker weten.
Recent onderzoek deed ook twijfels rijzen over de PAK-hypothese. Met name een artikel uit 2016 in The Astrophysical Journal toonde aan dat AME's niet op dezelfde manier pulseren en fluctueren als de infraroodstralen van PAK's, wat suggereert dat ze misschien toch niet met elkaar verbonden zijn.
Met behulp van de Green Bank Telescope in West Virginia en de Australia Telescope Compact Array ontdekten de onderzoekers van de nieuwe studie drie wolken vuil en stof rond pasgeboren sterren (het soort wolken dat uiteindelijk samensmelt in planeten en asteroïden) die AME's uitzonden. Maar die wolken bevatten niet de vage infrarood-handtekening van PAK's. Ze bevatten echter wel de handtekeningen van draaiende nanodiamanten.
De onderzoekers creëerden computermodellen van de diamanten en ontdekten dat hete, draaiende nanodiamanten, elk slechts 0,75 tot 1,1 nanometer breed (minder dan de helft van de breedte van een DNA-streng, of ongeveer 0,00000004 inch), de opgenomen AME's konden produceren.
Het beperken van de bron van de AME's is een groot probleem, zeiden ze, omdat microgolven in de ruimte zoveel informatie bevatten over het oude universum. De vingerafdrukken van de oerknal zijn nog steeds zichtbaar in de ruimte in wat bekend staat als de kosmische microgolfachtergrond (CMB). Maar recentere bronnen van magnetrons, zoals AME's, verpesten dat beeld.
Hoe meer wetenschappers weten waar microgolven in de ruimte vandaan komen, hoe nauwkeuriger ze een beeld kunnen maken van de CMB. En een nauwkeuriger beeld van de CMB kan wetenschappers veel vertellen over de eerste momenten van het universum.
