NANODIAMANTES responsáveis por fonte misteriosa de micro-ondas na VIA LÁCTEA

Créditos da imagem: S. Dagnello, NRAO / AUI / NSF

Por décadas, os astrônomos se intrigaram com a fonte exata de um tipo peculiar de luz fraca de microondas emanada de várias regiões da Via Láctea. Conhecida como emissão anômala de microondas (AME), essa luz provém da energia liberada por nanopartículas de rápida rotação, pedaços de matéria tão pequenos que desafiam a detecção por microscópios comuns.

Até agora, o mais provável para esta emissão de microondas foi pensado para ser uma classe de moléculas orgânicas conhecidas como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), moléculas baseadas em carbono encontradas em todo o espaço interestelar e reconhecidas pela distinta, mas fraca luz infravermelha (IR) que eles emitem. Os nanodiamantes, aqueles que possuem quantidades de hidrogênio em suas superfícies, também emitem microondas naturalmente na porção infravermelha do espectro, mas em um comprimento de onda diferente.

Uma série de observações com o Telescópio Green Bank (GBT) da National Science Foundation em West Virginia e o ATCA (Australian Telescope Compact Array), pela primeira vez se concentrou em três fontes claras de luz AME, os discos protoplanetários em torno das jovens estrelas conhecidas como V892 Tau, HD 97048 e MWC 297. O GBT observou V892 Tau e o ATCA observou os outros dois sistemas.

Os astrônomos também observam que a luz infravermelha proveniente desses sistemas coincide com a assinatura única dos nanodiamantes. Outros discos protoplanetários em toda a Via Láctea, no entanto, têm a clara assinatura infravermelha de PAHs, mas ainda não mostram sinais da luz AME.

Isso sugere fortemente que os HPAs não são a fonte misteriosa de radiação de microondas anômala, como os astrônomos pensavam. Em vez disso, os nanodiamantes, que se formam naturalmente dentro de discos protoplanetários e são encontrados em meteoritos na Terra, são a fonte mais provável de luz AME em nossa galáxia.

Com base em suas observações, os astrônomos estimam que até 1-2 por cento do total de carbono nesses discos protoplanetários foram formados em nanodiamantes. A evidência de nanodiamantes em discos protoplanetários cresceu nas últimas décadas. Esta é, no entanto, a primeira conexão clara entre nanodiamantes e AME em qualquer ambiente.

Os modelos estatísticos também apoiam fortemente a premissa de que os nanodiamantes são abundantes em torno de estrelas jovens e são responsáveis ​​pela emissão de microondas anômala encontrada lá.  Para a pesquisa, os astrônomos usaram o GBT e a ATCA para pesquisar 14 estrelas jovens em toda a Via Láctea em busca de sinais anômalos de emissão de microondas. O AME foi claramente visto em 3 das 14 estrelas, que também são as únicas 3 estrelas das 14 que mostram a assinatura espectral dos nanodiamantes hidrogenados.

Os nanodiamantes provavelmente se formam a partir de um vapor superaquecido de átomos de carbono em regiões de formação estelar altamente energizadas. Isto não é diferente dos métodos industriais de criação de nanodiamantes na Terra.