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比砂還小的鑽石,竟然是異常微波發射來源
2018-09-24 18:23:39 *
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作者 主題: 比砂還小的鑽石,竟然是異常微波發射來源  (閱讀 167 次)
peter
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文章: 30614



« 於: 2018-06-12 09:31:58 »

https://www.cnbeta.com/articles/science/735701.htm
银河系中几个区域会发出一种神秘的微波光,困惑了科学家们20多年。这种被称为异常微波辐射的信号通常是由高速旋转的纳米颗粒释放出的。
但究竟是什么样的纳米颗粒呢?英国卡迪夫大学的天文学家简·格里夫(Jane Greaves)团队通过数年观察,锁定了3个神秘信号的来源:那是3个正在孕育新生恒星的原行星盘。

这些原行星盘的红外信号符合纳米级金刚石晶体的独有特征,也就是说,那是三团钻石云。

相关论文发表在北京时间6月11日23时的《自然·天文学》杂志上。

许多新生恒星周围都围绕着原行星盘结构,通常那是一团浓密气体,包含形成未来恒星系统的物质,就像一口炽热的熔炉。这种高能的环境促进比沙子还小数十万倍的纳米金刚石形成。此前,人们也曾在地球上发现含有纳米金刚石的陨石。

格里夫团队利用美国西弗吉尼亚州的绿岸射电望远镜和澳大利亚密集阵列望远镜,对银河系中14颗新生恒星进行了观察,其中3颗释放出清晰的异常微波辐射。也正是这3颗的红外光谱中出现了氢化金刚石的特征信号。所谓氢化金刚石,是一类表面环绕含氢分子的金刚石结构。

“如果说是巧合,只有不到万分之一的概率。”绿岸天文台的天文学家大卫·弗雷尔(David Frayer)表示。

此前,关于异常微波辐射来源的主流猜测是一类被称为多环芳香烃的有机分子。这些有机分子广泛存在于星际空间,也会发射出独特的微弱红外光,但波长与纳米金刚石发射的红外光并不相同。

“用福尔摩斯式的逻辑排除掉其他可能性,我们现在可以说产生这种微波光的最佳候选人,就是存在于新生恒星周围的纳米金刚石。”格里夫说道。

这个发现不仅帮科学家们进一步了解星系诞生初期的环境,也与宇宙大爆炸研究密切相关。根据宇宙暴胀理论,宇宙在大爆炸后极短的一段时间迅速膨胀。如果膨胀的速度超过了光速,就会在宇宙微波背景信号中留下独特的极化痕迹。而高速旋转的纳米金刚石发出的信号很难被极化。研究大爆炸“余晖”的天文学家们,必须去除这种前景微波信号。
« 最後編輯時間: 2018-06-13 09:51:51 由 peter » 已記錄

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peter
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« 回覆文章 #1 於: 2018-06-13 09:51:40 »

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1909

一項新的研究發現,銀河系某些地區發出的神秘光芒是鑽石塵埃造成!天文學家早就知道,某種非常小且快速旋轉的奈米粒子會發出微弱的光線,稱為異常微波發射(Anomalous Microwave Emission,AME),現在終於找到原因了! 原來是原行星盤塵埃中的奈米鑽石(nanodiamonds)。

      研究人員使用美國的綠堤望遠鏡(Green Bank Telescope)和澳洲望遠鏡緊密陣列(Australia Telescope Compact Array)搜索14個銀河系的新生恆星系統,其中3顆恆星「V892 Tau」、「HD 97048」、「MWC 297」觀測到AME,另外在紅外光波段也看到奈米鑽石的獨特譜線。奈米鑽石是一種遠小於沙子的碳晶體,來自原行星盤與環繞恆星的灰塵區。研究小組還估計,奈米鑽石約佔1至2%的原行星盤總碳量。

      先前天文學家認為AME源的最佳候選者,是一種稱為多環芳烴(PAHs)的有機分子家族。但是許多年輕的恆星系統被偵測到PAHs的紅外光譜,卻從未同處看到AME的光輝,表示PAHs不是異常微波輻射的來源。

     其實研究奈米鑽石不僅能更瞭解行星形成過程,也與研究早期宇宙有關。理論認為宇宙大爆炸發生後不久會暴漲,造成宇宙背景微波輻射出現特殊極化訊號。2014年南極的BICEP2計畫宣稱發現了此極化訊號,但後來分析認為是銀河系灰塵的干擾。由於奈米鑽石也會在微波波段出現微弱的極化訊號,因此瞭解奈米鑽石的分布,能減少宇宙微波背景干擾,有助探索早期宇宙。這項新研究於6月11日在《自然─天文學》期刊發表。(https://www.nature.com/articles/s41550-018-0495-z)
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