De piepkleine edelstenen zweven rond jonge sterren.

Al enkele decennia nemen onderzoekers in onze Melkweg een vrij mysterieuze microgolfstraling waar die ook wel wordt aangeduid als AME. Dat staat voor Anomalous Microwave Emission. De microgolfstraling is vrij mysterieus, omdat onderzoekers lang maar niet konden ontdekken hoe deze straling precies ontstond. “We wisten dat een bepaald type deeltje verantwoordelijk was voor de microgolfstraling, maar de exacte bron is een raadsel sinds de AME bijna 20 jaar geleden voor het eerst gedetecteerd werd,” stelt onderzoeker Jane Greaves.

Nano-diamanten
Een nieuwe studie lost het hele raadsel echter op. In het blad Nature Astronomy tonen onderzoekers aan dat de microgolfstraling zeer waarschijnlijk afkomstig is van heel kleine koolstofkristallen – oftewel nano-diamanten – die zich in het stof en gas rond piepjonge sterren bevinden. “Met behulp van een Sherlock Holmes-achtige aanpak waarbij we alle andere oorzaken hebben uitgesloten, kunnen we nu met vrij veel zekerheid zeggen dat de aanwezigheid van nano-diamanten rond pasgevormde sterren de beste en waarschijnlijk de enige manier is om deze microgolfstraling te produceren,” aldus Greaves.

Protoplanetaire schijven
Greaves en collega’s trekken die conclusie nadat ze met behulp van twee telescopen inzoomden op drie duidelijke bronnen van AME: de protoplanetaire schijven rond de jonge sterren V892 Tau, HD97048 en MWC 297. “Dit is de eerste duidelijke detectie van Anomalous Microwave Emission afkomstig van protoplanetaire schijven,” stelt onderzoeker David Frayer. Een analyse van het infrarode licht afkomstig van deze protoplanetaire schijven wijst erop dat de waargenomen microgolfstraling ontstaat door snel roterende nano-diamanten met waterstof bevattende moleculen op hun oppervlak.

Paks
Lang werd gedacht dat de AME ontstond door paks: polycyclische aromatische koolwaterstoffen. Maar de onderzoekers vegen die hypothese vrij resoluut van tafel. In hun studie keken ze namelijk ook naar protoplanetaire schijven die deze paks duidelijk herbergen. Maar deze protoplanetaire schijven produceerden niet de microgolfstraling waar ze naar op zoek waren. Een duidelijk signaal dat paks deze straling niet veroorzaken.

De nano-diamanten waarover de onderzoekers spreken, zijn honderdduizenden keren kleiner dan een zandkorrel en kunnen heel gemakkelijk ontstaan in de extreem hete protoplanetaire schijven. Volgens de onderzoekers zou zo’n 1 tot 2 procent van het aanwezige koolstof in de protoplanetaire schijven omgetoverd worden tot nano-diamanten.