Astronomi ve Uzay

Uzak Yıldızların Etrafında Parıldayan Pırlanta Tozu

Onlarca yıldır astronomlar, Samanyolu‘ndaki bir dizi bölgeden yayılan tuhaf bir mikrodalga ışık kaynağının ana kaynağı üzerine kafa yormuşlardır.

Anormal mikrodalga emisyonu (AME) olarak bilinen bu ışık, hızla dönen nanopartiküller tarafından salınan enerjiden gelmektedir. Maddelerin küçük parçaları, sıradan mikroskoplarla algılanmaya karşı koymaz. (Ortalama yazdırılan sayfadaki süre yaklaşık 500.000 nanometre arasındadır.)

Galler’deki Cardiff Üniversitesi’nden bir astronom olan Jane Greaves, “Yaklaşık 20 yıl önce tespit edildiği için, bu mikrodalga ışığın bir kısmının parçacık olduğunu biliyor olsak da, onun kesin kaynağı bir bulmaca oldu” dedi.

Şimdiye kadar, bu mikrodalga emisyonu için en büyük suçlu, polisiklik aromatik hidrokarbonlar (PAHs) olarak bilinen bir organik moleküller sınıfı olarak düşünüldü. Yıldızlararası boşluk boyunca bulunan ve farklı, ancak zayıf kızılötesi (IR) tarafından tanınan karbon bazlı moleküller ışık yayarlar.

Nanodiamondlar, özellikle hidrojenlenmiş nanodiamondlar, yüzeylerinde hidrojen taşıyan moleküller ile dolaşan aynı zamanda doğal olarak spektrumun kızılötesi kısmında farklı bir dalga boyunda yayarlar.

Batı Virginia‘daki Ulusal Bilim Vakfı‘nın Yeşil Banka Teleskobu (GBT) ve Avustralya Teleskop Kompakt Dizisi (ATCA) ile bir dizi gözlem, ilk kez, AME ışığının üç açık kaynağına; V892 Tau, HD 97048 ve MWC 297 olarak bilinen genç yıldızlar. GBT gözlemlenen V892 Tau ve ATCA diğer iki sistemi gözlemledi.

Green Bank Gözlemevi‘yle birlikte gazetede ve astronomda bir yazar olan David Frayer, “Bu, pro-planeteryal disklerden gelen anormal mikrodalga emisyonunun ilk açık tespiti” dedi.

Anormal Mikrodalga Radyasyonunun Gizemli Kaynağı

Gökbilimciler ayrıca, bu sistemlerden gelen kızılötesi ışığın nanodiamondlerin eşsiz imzasıyla eşleştiğini de not ederler. Bununla birlikte, Samanyolu‘ndaki diğer pro-planerjik diskler, PAH‘ların açık kızılötesi imzasına sahip olsa da, AME ışığının hiçbir belirtisini göstermemektedir.

Bu, astronomların bir zamanlar düşündükleri gibi, PAH‘ların anormal mikrodalga radyasyonunun gizemli kaynağı olmadıklarını güçlü bir şekilde göstermektedir. Daha ziyade, protoplanjer diskler içinde doğal olarak oluşan ve Dünya‘daki meteorlarda bulunan hidrojene nanodiadekler, galaksimizdeki AME ışığının en muhtemel kaynağıdır.

Greaves, “Tüm diğer nedenleri ortadan kaldıran Sherlock Holmes benzeri bir yöntemde, bu mikrodalga parıltısını üretebilen en iyi adayın bu yeni oluşturulmuş yıldızların etrafında nanodiamonds varlığı olduğunu güvenle söyleyebiliriz.” dedi.

Gözlemlerine dayanarak, astronomlar bu pro-planerjik disklerdeki toplam karbonun% 1-2’sine kadar nanodiamonds oluşturmaya başladıklarını tahmin ediyorlar.

Pro-planerjik disklerdeki nanodiamonds için kanıtlar geçtiğimiz birkaç on yılda arttı. Bununla birlikte, bu, herhangi bir ortamda nanodiamond‘lar ve AME arasındaki ilk açık bağlantıdır.

İstatistiksel modeller aynı zamanda nanodiamondlerin bebek yıldızlarının etrafında bol olduğu ve orada bulunan anormal mikrodalga emisyonundan sorumlu olduğu önermesini kuvvetle desteklemektedir. Frayer, “10.000 şans veya daha azı, bu bağlantının şansa bağlı olduğu bir tane var,” dedi.

Anormal Mikrodalga Emisyonu

Araştırmacılar için, astronomlar, anormal mikrodalga emisyonuyla ilgili ipuçları için Samanyolu boyunca 14 genç yıldızın araştırılması için GBT ve ATCA‘yı kullandılar. AME, 14 yıldızın 3’ünde açıkça görüldü; bunlar, aynı zamanda, hidrojene nanodiamondların IR spektral imzasını gösteren 14’teki tek 3 yıldız. Graves;  “Aslında, bunlar çok nadir, başka hiçbir genç yıldızın kızılötesi izi yok.” şeklinde açıklıyor.

Bu tespit, kozmoloji çalışması ve evrenimizin bir enflasyon dönemi ile başladığına dair kanıt arayışı için ilginç sonuçlara sahiptir. Büyük Patlama’dan hemen sonra evrenimiz, ışığın hızını büyük ölçüde aşan bir hızla büyürken, bu dönemin bir izinin, kozmik mikrodalga arka planının tuhaf bir polarizasyonunda görülmesi gerekir. Bu kutuplaşma imzasının henüz kesin olarak tespit edilmesine rağmen, Greaves ve meslektaşları tarafından yapılan çalışma, olabileceğine dair bir takım umutlar sunuyor.

Ulusal Radyo Astronomi Gözlemevi‘nden bir astronom ve ortak yazar olan Brian Mason , “Bu, kozmik mikrodalga arkaplanının polarizasyonunu inceleyenler için iyi bir haber, çünkü nanodiamonds iplikçiliğinin sinyali en iyi ihtimalle zayıf bir şekilde polarize edilecek. Bu, gökbilimcilerin şimdi, Big Bang’in uzaktaki ışıltısını incelemek için çıkarılması gereken galaksimizden gelen ön plandaki mikrodalga ışığın daha iyi modellerini yapabilecekleri anlamına geliyor.” dedi.

Nanodiamondlar, yüksek enerjili yıldız oluşturucu bölgelerde aşırı derecede ısıtılmış bir karbon atomu buharı oluştururlar. Bu, Dünya‘da nanodiamond‘lar yaratmanın endüstriyel yöntemlerinden farklı değildir.

Dipol Moment

Astronomi’de nanodiamondlar, yapılarının “dipol momenti” olarak bilinen bir özelliği  üretmesi bakımından özeldir. Atomların dönerken elektromanyetik radyasyon yaymasına izin veren bir düzenidir. Bu parçacıklar çok küçük olduğu için bir protoplanjel diskte normal toz parçacıklarından daha küçüktürler. Galaktik ve galaksiler arası radyasyonun muhtemelen boğulduğu metre dalga boyu aralığında değil, mikrodalga alanında olağanüstü hızlı yayılan radyasyona dönüş yapabilirler.

Greaves, “Bu, anormal mikrodalga radyasyonu bulmacasına karşı serin ve beklenmedik bir çözümdür. Pro-planerjik disklere bakarak, kendi güneşimiz de dahil olmak üzere erken Güneş sistemlerinin kimyasal özelliklerine ışık tuttuğundan daha ilginçti.” dedi.

Manchester Üniversitesi’nden ortak yazar Anna Scaife, “Bu heyecan verici bir sonuçtur. Çoğu zaman kendini ünlü şarkılara yeni kelimeler yazarken  bulamazsın, ama ‘Elmaslarla Gökyüzünde AME‘ araştırmamızı özetlemenin en iyi  yolu gibi görünüyor.” dedi.

Gelecek santimetre dalga enstrümanları, ALMA ve Next Generation Çok Büyük Dizisi üzerinde planlanan Band 1 alıcıları gibi, bu fenomeni çok daha ayrıntılı olarak inceleyebilecek. Artık fiziksel bir model var ve ilk kez, net bir spektral imzası, gökbilimciler anlayışımızın hızla iyileşeceğini umuyorlar.

Green Bank Gözlemevi Ulusal Bilim Vakfı‘nın bir tesisidir. Associated Universities, Inc. tarafından işletilmektedir.

Kaynak:
sciencedaily
Etiketler
1 Oy2 Oy3 Oy4 Oy5 Oy (2 oy verildi, Ortalama: 5 üzerinden 5,00 oy )
Loading...

Benzer Makaleler

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Close