12 Giu 2018 Nanodiamanti nei Dischi Protoplanetari
Gli astronomi hanno individuato la sorgente di un tipo particolare di luce a microonde emessa da alcune regioni della Via Lattea. Questa radiazione, nota come emissione anomala a microonde (anomalous microwave emission, AME), deriverebbe da nanodiamanti presenti nei dischi circumstellari da cui hanno origine i pianeti.
Per decenni gli astronomi si sono interrogati sulla sorgente di questa emissione anomala. Si riteneva che derivasse da energia rilasciata da nanoparticelle in rapida rotazione. “Anche se sappiamo che alcuni tipi di particelle sono responsabili di questa luce nelle microonde, la sorgente precisa è rimasta un mistero sin da quando l’emissione è stata individuata quasi un ventennio fa”, ha detto Jane Greaves della Cardiff University, a guida dello studio pubblicato su Nature Astronomy. Finora i responsabili più probabili venivano considerati gli idrocarburi policiclici aromatici, molecole a base di carbonio che si trovano nello spazio interstellare, riconoscibili per la loro debole e caratteristica emissione nell’infrarosso. Anche i nanodiamanti, specialmente quelli ricchi di molecole di idrogeno in superficie, emettono naturalmente nella regione infrarossa dello spettro, ma a diversa lunghezza d’onda.
Una serie di osservazioni realizzate con il Green Bank Telescope (GBT) in West Virginia e con l’Australia Telescope Compact Array (ATCA) ha individuato tre sorgenti evidenti di luce AME, i dischi protoplanetari attorno alle giovani stelle note come V892 Tau, HD 97048 e MWC 297. “Questa è la prima chiara rilevazione di emissione anomala di microonde proveniente da dischi protoplanetari”, afferma David Frayer, tra gli autori dello studio. Gli astronomi evidenziano che la luce infrarossa emessa da questi sistemi corrisponde a quella caratteristica dei nanodiamanti. Altri dischi protoplanetari presenti nella Via Lattea hanno rivelato la chiara presenza di idrocarburi policiclici aromatici, ma nessuna emissione di luce AME. Questo suggerisce che gli idrocarburi policiclici aromatici non siano la sorgente misteriosa delle microonde anomale, come si pensava in precedenza. Lo studio ha dimostrato che la sorgente più probabile sarebbero proprio i nanodiamanti idrogenati, che si formano nei dischi protoplanetari e si trovano in meteoriti sulla Terra. L’ipotesi è supportata da modelli statistici relativi alla formazione dei dischi circumstellari.
Probabilmente i nanodiamanti si formano da vapore surriscaldato in regioni di formazione stellare altamente energetiche. Dal momento che queste particelle sono così piccole, di dimensione inferiore rispetto alle normali particelle di polvere in un disco protoplanetario, sono in grado di ruotare in modo incredibilmente veloce, emettendo radiazione nella gamma delle microonde.
“Questa è una soluzione entusiasmante e inaspettata del mistero della radiazione anomala a microonde”, conclude Greaves. “E ancora più interessante è il fatto che è stata ottenuta osservando dischi protoplanetari, rivelando così nuove informazioni sulla struttura chimica dei giovani sistemi stellari, incluso il nostro”.
[ Barbara Bubbi ]
Nell’immagine rappresentazione artistica dei nanodiamanti in un disco protoplanetario
Credit: S. Dagnello, NRAO/AUI/NSF
https://phys.org/news/2018-06-nanodiamonds-responsible-mysterious-source-microwaves.html
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