Наноалмазы помогли объяснить природу космического аномального микроволнового излучения
Астрономы выяснили, что причиной космического аномального микроволнового излучения могут быть быстро вращающиеся частицы наноалмазов, образующихся в областях звездообразования и протопланетных дисках. К такому выводу ученые пришли во время наблюдений за тремя протопланетными дисками, окружающие молодые звезды и могущие содержать подобные частицы. Статья опубликована в журнале Nature Astronomy.
Аномальное микроволновое излучение (Anomalous Microwave Emission, AME) было открыто случайно, в конце 20 века, во время наблюдений за космическим микроволновым фоном. Оно регистрируется в диапазоне частот 10-60 гигагерц в различных областях Млечного Пути, и является помехой, которую необходимо учитывать при построении карты реликтового излучения неба. Долгое время механизм генерации такого излучения не был достоверно установлен, предполагается, что за него ответственны быстро вращающиеся частицы нанометровых размеров, генерирующие электрическое дипольное излучение. Наиболее вероятным источником этого до сих пор считался класс органических молекул, известных как полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), которые широко распространены в межзвездной среде и регистрируются по слабому инфракрасному излучению. Однако последние работы не показывают корреляции между ПАУ и аномальным микроволновым излучением.
В новой работе группа астрономов во главе с Джейн Гривз (Jane Greaves) из Кардиффского университета сообщает о результатах наблюдений за 14 возможными источниками аномального микроволнового излучения — молодыми звездами Хербига А-типа и звездами типа Т Тельца, окруженными протопланетными дисками. Наблюдения велись при помощи систем радиотелескопов ATCA (Australia Telescope Compact Array), GBT (Robert C. Byrd Green Bank Telescope) и AMI (Arcminute Microkelvin Imager). В трех системах (V892 Tau, HD 97048 и MWC 297) было достоверно зарегистрировано аномальное микроволновое излучение. При этом эти же системы по ранее полученным данным инфракрасных наблюдений содержат частицы гидрогенизированных наноалмазов (содержащие функциональные группы типа C-H, CH2 или CH3 на поверхности зерен). Такие частицы могут образовываться в условиях высоких давлений, ударных волн или конденсации из паровой фазы во внутренних и внешних частях газопылевых дисков, окружающих звезды, или в областях звездообразования. В случае трех вышеописанных систем ученые смогли рассчитать размер частиц наноалмазов, содержащихся в них — от 0,74 до 1,05 нанометров.
Результаты наблюдений и модели, построенные на их основе, говорят о том, что наноалмазы могут образовываться в достаточном количестве в дисках вокруг молодых и достаточно ярких звезд и могут отвечать за обнаруживаемое там аномальное микроволновое излучение, которое гипотеза, связанная с ПАУ, плохо объясняет. Кроме того исследования помогут построить более точные модели галактического микроволнового излучения, которое необходимо учитывать при изучении реликтового излучения.
Ранее мы рассказывали о том, как алмазы могут помочь снизить количества солнечного света, достигающего поверхности Земли, как «Радиоастрон» разглядел водный мазер размером с Солнце и каким образом свет заставил космическую пыль выстроиться вдоль магнитных линий.
Александр Войтюк
Его возраст составляет 11–15 тысяч лет
Астрономы обнаружили новый галактический остаток сверхновой, который оказался одним из самых крупных и близких подобных объектов, известных на сегодняшний день. Возраст туманности оценивается в 11–15 тысяч лет. Препринт работы опубликован на сайте arXiv.org. Остатки сверхновых важны для астрофизики как объекты, позволяющие разобраться в механизмах вспышек сверхновых и эволюции массивных звезд и двойных систем, а также в химическом обогащении внутренней среды галактик. Однако в Млечном Пути известно на сегодня около трехсот остатков сверхновых, хотя по теоретическим оценкам их может быть почти на порядок больше. Это связывается с тем, что некоторые туманности очень маленькие или очень тусклые, либо находятся в областях, где их можно спутать с другими типами туманностей. Группа астрономов во главе с Мирославом Филиповичем (Miroslav D. Filipović) из Университета Западного Сиднея сообщила о случайном открытии нового галактического остатка сверхновой G288.8—6.3. Оно было сделано в рамках обзора неба EMU (Evolutionary Map of the Universe), проводимого при помощи наземного радиотелескопа ASKAP (Australian Square Kilometre Array Pathfinder). Ученые также использовали в работе данные других обзоров неба, проводимых на наземных и космических телескопах, таких как CHIPASS, HI4PI и eRASS. G288.8—6.3 расположен в 4200 световых годах от Солнца и примерно в 456 световых годах от плоскости галактики, что позволяет предположить, что остаток попадает в тонкий диск. Туманность характеризуется несколько меньшей поверхностной яркостью, чем большинство известных остатков сверхновых в Млечном Пути и Магеллановых Облаках, а ее собственный размер оценивается в 130 световых лет. Возраст туманности оценивается в 11–15 тысяч лет, она находится либо на поздней стадии адиабатического расширения, либо на стадии высвечивания энергии и охлаждения, расширяясь в межзвездной среде со средней плотностью вещества. Не было найдено явных свидетельств наличия в остатке пульсара или связанного с ним плериона, напряженность магнитного поля в туманности составляет от 7,7 до 41,7 микрогаусс. Ранее мы рассказывали о том, как ученые нашли сотовую структуру внутри Крабовидной туманности.