▲银河系中年轻恒星周围的纳米钻石的艺术像。天文学家通过GBT和ATCA发现了3颗恒星周围的钻石尘埃的信号，它们是异常微波辐射的来源。
英国威尔士卡迪夫大学的天文学家发现了银河系3颗恒星周围的纳米钻石尘埃的信号，证明它们是异常微波辐射的来源。论文于6月11日发表于《自然?天文学》。
异常微波辐射（AME）来自银河系的多个区域，虽然科学家们已经知道它来自于快速旋转的纳米颗粒，但其精确来源一直是一个谜。目前，科学家们认为AME最可能的来源是一类被称为多环芳烃（PAHs）的有机分子，PAHs是在星际空间中发现的碳基分子，它能够发出独特的微弱红外光。
纳米钻石，尤其是氢化的纳米钻石，也会自然地发射出红外光，但波长与PAHs不同。在高能恒星形成区，纳米钻石可能是由过热的碳原子蒸汽形成的。在天文学中，纳米钻石的结构产生了所谓的“偶极矩（一种原子排列）”，使它们在旋转时能够发射电磁辐射。因为这些粒子非常小，旋转速度极快，能够在微波范围内发出辐射，不被银河系和星系间的辐射淹没。
研究人员利用美国国家科学基金会的绿色银行望远镜（GBT）和澳大利亚望远镜阵列（ATCA）观测了银河系的14颗年轻恒星，以寻找异常微波辐射的迹象。第一次观察到三个明确的AME光源——年轻恒星周围的原行星盘：V892 Tau，HD 97048和MWC 297。这是首次清晰地探测到来自原行星盘的AME光。
天文学家发现来自这些原行星盘的红外光与纳米钻石的频谱特征相匹配。而其他具有PAHs红外频谱特征的原行星盘却没有AME光的迹象，表明PAHs并不是AME的来源。相反，氢化的纳米钻石是银河系中最有可能的AME光来源，它们在原行星盘中自然形成，同时也存在于地球上的陨石中。
第一作者Jean Greaves.说:“排除了其他所有的可能性，我们可以肯定这些新生恒星周围存在的纳米钻石产生了AME光。在原行星盘中，多达1%-2%的碳用于形成纳米钻石。”这是纳米钻石和AME之间的第一个明确联系。统计模型也强烈支持纳米钻石在年轻恒星周围大量存在的前提，并解释了那里的AME光。”
这一发现对宇宙学的研究以及寻找宇宙初期膨胀的证据很有意义。如果在大爆炸之后，我们宇宙的增长速度远超光速，那么在宇宙微波背景的特殊偏振中应该可以看到膨胀时期的痕迹。而自旋的纳米钻石发出的信号是最佳弱极化的，这意味着天文学家现在可以建立更优的银河系前景微波光模型，从而更好地研究大爆炸遥远的痕迹。
未来的厘米波仪器能够更详细地研究这一现象，现在我们已经有了一个物理模型和清晰的光谱信号，天文学家们期望能很快提高我们对宇宙的认识。
编译：花花 审稿：西莫
责编：南熙
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