La detección del polvo de diamantes alrededor de las estrellas distantes resuelve el misterio de décadas
Gizmodo
Impresión del artista de diamantes a nanoescala que rodean a una joven estrella en la Vía Láctea. Crédito de la ilustración: S. Dagnello, NRAO / AUI / NSF
Por George Dvorsky, para Gizmodo Junio 11 de 2018
Durante años, los astrónomos han tenido dificultades para comprender la fuente de emisiones anómalas de microondas provenientes de varios lugares de la Vía Láctea. Una encuesta recientemente concluida sobre los discos formadores de planetas alrededor de las estrellas jóvenes sugiere que estas extrañas transmisiones están siendo producidas por algo bastante extraordinario: densas nubes de diamantes microscópicos.
Las apropiadamente llamadas "emisiones de microondas anómalas" (AME) se detectaron por primera vez hace dos décadas. La tenue luz de microondas se originó en varias regiones de la Vía Láctea, y aunque los científicos no tuvieron una explicación para la observación, se propuso que algún tipo de partícula era responsable. Una teoría popular era que los AME estaban siendo producidos por una molécula orgánica conocida como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Estas moléculas basadas en carbono están dispersas por el espacio y tienen una firma infrarroja distintiva pero débil.
Una nueva investigación publicada hoy en Nature Astronomy sugiere que esta interpretación fue incorrecta, y que las nubes de nanodiamantes ubicadas dentro de los sistemas de estrellas embrionarias son la verdadera fuente de AME. Los nanodiamantes forman naturalmente trozos de carbono cristalino, y con radios entre 0,75 y 1,1 nanómetros, son cientos de miles de veces más pequeños que un grano de arena. Estas diminutas partículas de gemas surgen en los discos protoplanetarios, y a menudo se encuentran dentro de los meteoritos que han caído a la Tierra.
Para el estudio, un equipo internacional de astrónomos analizó el disco protoplanetario de 14 estrellas infantiles utilizando el Green Bank Telescope (GBT) en Estados Unidos y el Telescope Compact Array (ATCA) en Australia. La señal AME se detectó en tres de estas estrellas, V892 Tau, HD 97048 y MWC 297. Estos sistemas de tres estrellas produjeron la señal infrarroja característica asociada con nanodiamantes hidrogenados, es decir, nanodiamantes con moléculas portadoras de hidrógeno en la superficie. Los nanodiamantes hidrogenados emergen del vapor sobrecalentado de los átomos de carbono en las regiones del espacio de alta energía y formadoras de estrellas. Al igual que los PAH, los nanodiamantes también brillan en la porción infrarroja del espectro de luz, pero a una longitud de onda diferente.
"En un método parecido a Sherlock Holmes de eliminar todas las demás causas, podemos decir con confianza que el mejor candidato capaz de producir este brillo de microondas es la presencia de nanodiamantes alrededor de estas estrellas recién formadas", dijo Jane Greaves, la autora principal del artículo y astrónomo en la Universidad de Cardiff en Gales, dijo en un comunicado. El coautor del estudio, David Frayer, astrónomo del Green Bank Observatory, dijo: "Esta es la primera detección clara de emisiones de microondas anómalas provenientes de discos protoplanetarios".
Más del uno o dos por ciento del carbono total ubicado dentro de estos discos protoplanetarios estuvo involucrado en la formación de nanodiamantes. A pesar de que son de tamaño microscópico, los nanodiamantes son capaces de producir una señal que podemos detectar aquí en la Tierra. Debido a que los nanodiamantes son tan pequeños, pueden girar notablemente rápido, un movimiento que da como resultado la liberación de radiación.
"Esta es una resolución genial e inesperada para el enigma de la radiación anómala de microondas", dijo Greaves. "Es aún más interesante que se obtuvo al observar discos protoplanetarios, arrojando luz sobre las características químicas de los primeros sistemas solares, incluido el nuestro".
Los diamantes pueden ser raros y preciosos en la Tierra, pero en el contexto del cosmos son notablemente abundantes y un subproducto importante de la formación planetaria.
(Astronomía de la Naturaleza)
Gizmodo
Impresión del artista de diamantes a nanoescala que rodean a una joven estrella en la Vía Láctea. Crédito de la ilustración: S. Dagnello, NRAO / AUI / NSF
Por George Dvorsky, para Gizmodo Junio 11 de 2018
Durante años, los astrónomos han tenido dificultades para comprender la fuente de emisiones anómalas de microondas provenientes de varios lugares de la Vía Láctea. Una encuesta recientemente concluida sobre los discos formadores de planetas alrededor de las estrellas jóvenes sugiere que estas extrañas transmisiones están siendo producidas por algo bastante extraordinario: densas nubes de diamantes microscópicos.
Las apropiadamente llamadas "emisiones de microondas anómalas" (AME) se detectaron por primera vez hace dos décadas. La tenue luz de microondas se originó en varias regiones de la Vía Láctea, y aunque los científicos no tuvieron una explicación para la observación, se propuso que algún tipo de partícula era responsable. Una teoría popular era que los AME estaban siendo producidos por una molécula orgánica conocida como hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP). Estas moléculas basadas en carbono están dispersas por el espacio y tienen una firma infrarroja distintiva pero débil.
Una nueva investigación publicada hoy en Nature Astronomy sugiere que esta interpretación fue incorrecta, y que las nubes de nanodiamantes ubicadas dentro de los sistemas de estrellas embrionarias son la verdadera fuente de AME. Los nanodiamantes forman naturalmente trozos de carbono cristalino, y con radios entre 0,75 y 1,1 nanómetros, son cientos de miles de veces más pequeños que un grano de arena. Estas diminutas partículas de gemas surgen en los discos protoplanetarios, y a menudo se encuentran dentro de los meteoritos que han caído a la Tierra.
Para el estudio, un equipo internacional de astrónomos analizó el disco protoplanetario de 14 estrellas infantiles utilizando el Green Bank Telescope (GBT) en Estados Unidos y el Telescope Compact Array (ATCA) en Australia. La señal AME se detectó en tres de estas estrellas, V892 Tau, HD 97048 y MWC 297. Estos sistemas de tres estrellas produjeron la señal infrarroja característica asociada con nanodiamantes hidrogenados, es decir, nanodiamantes con moléculas portadoras de hidrógeno en la superficie. Los nanodiamantes hidrogenados emergen del vapor sobrecalentado de los átomos de carbono en las regiones del espacio de alta energía y formadoras de estrellas. Al igual que los PAH, los nanodiamantes también brillan en la porción infrarroja del espectro de luz, pero a una longitud de onda diferente.
"En un método parecido a Sherlock Holmes de eliminar todas las demás causas, podemos decir con confianza que el mejor candidato capaz de producir este brillo de microondas es la presencia de nanodiamantes alrededor de estas estrellas recién formadas", dijo Jane Greaves, la autora principal del artículo y astrónomo en la Universidad de Cardiff en Gales, dijo en un comunicado. El coautor del estudio, David Frayer, astrónomo del Green Bank Observatory, dijo: "Esta es la primera detección clara de emisiones de microondas anómalas provenientes de discos protoplanetarios".
Más del uno o dos por ciento del carbono total ubicado dentro de estos discos protoplanetarios estuvo involucrado en la formación de nanodiamantes. A pesar de que son de tamaño microscópico, los nanodiamantes son capaces de producir una señal que podemos detectar aquí en la Tierra. Debido a que los nanodiamantes son tan pequeños, pueden girar notablemente rápido, un movimiento que da como resultado la liberación de radiación.
"Esta es una resolución genial e inesperada para el enigma de la radiación anómala de microondas", dijo Greaves. "Es aún más interesante que se obtuvo al observar discos protoplanetarios, arrojando luz sobre las características químicas de los primeros sistemas solares, incluido el nuestro".
Los diamantes pueden ser raros y preciosos en la Tierra, pero en el contexto del cosmos son notablemente abundantes y un subproducto importante de la formación planetaria.
(Astronomía de la Naturaleza)