Wissenschaftler haben ein mysteriöses Signal über dem Nordpol entdeckt.
Obwohl nicht genau klar ist, was es verursacht, stützen neue Forschungen die Idee, dass das Signal von winzigen, ultraschnell drehenden Körnern aus kosmischem Staub stammen könnte.
Das seltsame Nordpolsignal, das durch eine massive Vermessung des gesamten Himmels entdeckt wurde, stammt aus einigen der staubigeren Ecken unserer Galaxie und ist Teil eines galaxienweiten Signals, das Wissenschaftler seit Jahrzehnten verwirrt. Da diese mysteriöse Emission schlammige Signale aus dem schwachen Nachglühen des Urknalls erzeugen kann, könnte ein besseres Verständnis den Forschern letztendlich helfen, ein besseres Bild des frühen Universums zu erhalten.
Ein ungewöhnliches Signal
In den späten 1990er Jahren sahen Astronomen, die Mikrowellenstrahlung in der Milchstraße betrachteten, ein ungewöhnliches Signal. Zwischen der typischen Emission geladener Teilchen - der freien Emission - und der spiralförmigen kosmischen Strahlung - der Synchrotronstrahlung - lag ein schwaches Signal, das nicht ganz erklärt werden konnte. War es ein unerklärlicher Teil dieser Emissionen oder etwas ganz anderes? Sie nannten es anomale Mikrowellenemission oder AME. Noch heute rätseln Wissenschaftler über die genaue Natur, aber die am 27. Oktober im Preprint-Journal arXiv veröffentlichten und dem Journal Monthly Notices der Royal Astronomical Society vorgelegten Forschungsergebnisse liefern Hinweise.
"Die neuen Daten aus der C-Band All Sky-Umfrage schließen dies grundsätzlich recht stark aus", sagte CliveDickinson, Astrophysiker an der Universität von Manchester in England und Hauptautor des neuen Papiers, gegenüber Live Science.
Die C-Band All Sky Survey (C-BASS) zielt darauf ab, den gesamten Himmel mit einer Frequenz von 5 Gigahertz mithilfe von zwei Teleskopen in Kalifornien und Südafrika abzubilden. Die neue Forschung konzentrierte sich auf die nördliche Himmelspolregion - den Teil des Himmels direkt über dem Nordpol. Die Wissenschaftler konnten die beiden häufigsten Emissionsquellen eliminieren, indem sie niedrigere Frequenzen als zuvor untersucht betrachteten.
Die führende Theorie, die von dieser neuen Forschung unterstützt wird, schlägt vor, dass AME stattdessen aus winzigen Staubpartikeln stammt - jeweils nur einige hundert Atome. Diese Nanopartikel drehen sich aufgrund von Wechselwirkungen, wie z. B. Kollisionen mit anderen Partikeln im interstellaren Medium, oder ziehen sich von diesen ab.
"Ich vermute, es kommt von sich drehenden Nanopartikeln, aber zu diesem Zeitpunkt sind wir uns nicht hundertprozentig sicher, dass dies der Emissionsprozess ist", sagte Bruce Draine, Astrophysiker an der Princeton University, der nicht an der aktuellen Forschung beteiligt war, aber studiert hat AME im Detail, sagte Live Science. "Es könnte sich um einen anderen unbekannten Prozess handeln, bei dem diese Staubkörner unerwartet emittiert werden."
Unter der Annahme, dass AME aus Nanopartikeln stammt, wissen Wissenschaftler immer noch nicht, woraus sie bestehen. Polyaromatische Kohlenwasserstoffe - organische Verbindungen aus Kohlenstoff- und Wasserstoffringen - scheinen ein guter Kandidat zu sein, aber bisher gibt es keine eindeutigen Hinweise, die sie direkt mit Regionen in Verbindung bringen, in denen AME beobachtet wird. Einige Wissenschaftler glauben, dass eine AME-Quelle durch Staub verursacht werden könnte, der hauptsächlich aus Silikaten oder Kohlenstoff besteht. Eine im Juni in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlichte Studie ergab beispielsweise, dass AME-Signale von Staub, der um neugeborene Sterne wirbelt, aus winzigen, sich drehenden Nanodiamanten bestehen. Niemand weiß jedoch, ob die Nanodiamanten, die um Objekte wie Sterne gesehen werden, auch die AME aus staubigen interstellaren Regionen verursachen.
Letztendlich kann das Verständnis der Natur von AME helfen, größere Fragen zu beantworten. Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung (CMB) - Lichtreste des Urknalls - ist eine der wichtigsten Methoden, um unser frühes Universum zu verstehen. AME kann präzise Messungen des CMB kontaminieren, sodass das Verständnis seiner Natur Wissenschaftlern helfen kann, sein Signal vom CMB zu entwirren.
Wenn Sie näher an Ihrem Zuhause sind und die Eigenschaften von AME kennenlernen, können Wissenschaftler den interstellaren Staub in unserer eigenen Galaxie besser verstehen.
"AME ist im Prinzip ein neues Fenster in das interstellare Medium", sagte Dickinson. "Es hat Auswirkungen auf die Sternentstehung und die Planetenbildung."
Da Wissenschaftler immer noch von Grund auf etwas über AME lernen, kann es sich als schwierig erweisen, seine wahre Identität preiszugeben. Entweder müssen Wissenschaftler warten, um ein eindeutiges Signal zu finden, was ein langer Schuss sein könnte, oder wir müssen einfach mit einer kosmischen Kehrschaufel nach draußen fliegen und selbst einige Partikel sammeln.
