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天文學家猜了20年的銀河系神祕微波信號來自鑽石雲

http://finance.sina.com   2018年06月11日 18:57   澎湃新聞

  銀河系中幾個區域會發出一種神祕的微波光,困惑了科學家們20多年。這種被稱爲異常微波輻射的信號通常是由高速旋轉的納米顆粒釋放出的。

  但究竟是什麼樣的納米顆粒呢?英國卡迪夫大學的天文學家簡·格里夫(Jane Greaves)團隊通過數年觀察,鎖定了3個神祕信號的來源:那是3個正在孕育新生恆星的原行星盤。

  這些原行星盤的紅外信號符合納米級金剛石晶體的獨有特徵,也就是說,那是三團鑽石雲。

  相關論文發表在北京時間6月11日23時的《自然·天文學》雜誌上。

  許多新生恆星周圍都圍繞着原行星盤結構,通常那是一團濃密氣體,包含形成未來恆星系統的物質,就像一口熾熱的熔爐。這種高能的環境促進比沙子還小數十萬倍的納米金剛石形成。此前,人們也曾在地球上發現含有納米金剛石的隕石。

  格里夫團隊利用美國西弗吉尼亞州的綠岸射電望遠鏡和澳大利亞密集陣列望遠鏡,對銀河系中14顆新生恆星進行了觀察,其中3顆釋放出清晰的異常微波輻射。也正是這3顆的紅外光譜中出現了氫化金剛石的特徵信號。所謂氫化金剛石,是一類表面環繞含氫分子的金剛石結構。

  “如果說是巧合,只有不到萬分之一的概率。”綠岸天文臺的天文學家大衛·弗雷爾(David Frayer)表示。

  此前,關於異常微波輻射來源的主流猜測是一類被稱爲多環芳香烴的有機分子。這些有機分子廣泛存在於星際空間,也會發射出獨特的微弱紅外光,但波長與納米金剛石發射的紅外光並不相同。

  “用福爾摩斯式的邏輯排除掉其他可能性,我們現在可以說產生這種微波光的最佳候選人,就是存在於新生恆星周圍的納米金剛石。”格里夫說道。

  這個發現不僅幫科學家們進一步瞭解星系誕生初期的環境,也與宇宙大爆炸研究密切相關。根據宇宙暴脹理論,宇宙在大爆炸後極短的一段時間迅速膨脹。如果膨脹的速度超過了光速,就會在宇宙微波背景信號中留下獨特的極化痕跡。而高速旋轉的納米金剛石發出的信號很難被極化。研究大爆炸“餘暉”的天文學家們,必須去除這種前景微波信號。

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