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旋转的宇宙尘埃颗粒可以解释北极的奇怪信号

银河系中发光的心脏的图像,那里的恒星托儿所和强烈的活动被尘埃云所笼罩。一项新的研究表明,来自银河系中一些较尘埃区域的一个神秘信号可能来自旋转的微小尘埃颗粒。NASA/JPL Caltech/ESA/CXC/STScI)

科学家在北极上空探测到了一个神秘的信号。

虽然还不清楚究竟是什么导致了它,但新的研究支持这样的观点,即信号可能来自宇宙尘埃中微小的、超高速旋转的颗粒。

这个奇怪的北极信号,一次大规模的全天巡天探测发现,它起源于我们星系中一些较脏的角落,是一个困扰科学家数十年的银河系信号的一部分。由于这种神秘的辐射会使来自大爆炸微弱余辉的信号变得浑浊,因此更好地理解它最终有助于研究人员更好地了解早期宇宙。

一种不寻常的信号

在20世纪90年代末,天文学家观察银河系的微波辐射时看到了一种不寻常的信号。在带电粒子的典型发射——自由发射——和螺旋宇宙射线的典型发射——同步辐射——之间,有一个无法完全解释的微弱信号。这是这些发射中的一个不明原因的部分,还是完全是别的什么?他们称之为反常微波发射。今天,科学家们仍在困惑它的确切性质,但10月27日发表在预印本《arXiv》杂志上并提交给《皇家天文学会月刊》的研究提供了线索。英国曼彻斯特大学天体物理学家、这篇新论文的主要作者克里维迪金森说:“关于我们银河系的11个有趣的事实,”

“来自C波段全天巡天的新数据基本上把[同步辐射和自由辐射]排除在外了。”,

这项C波段的全天巡天(即C-BASS)计划使用位于加利福尼亚和南非的两台望远镜,以5千兆赫的频率绘制整个天空的地图。新的研究集中在北天极区域,即北极正上方的天空部分。科学家们可以通过观察比先前研究的频率更低的频率来消除这两种最常见的辐射源。

这一新研究支持的领先理论提出,AME不是来自微小的尘埃颗粒,而是来自每个尘埃颗粒只有几百个原子。由于相互作用,这些纳米颗粒以难以置信的速度旋转,例如与星际介质中其他粒子的碰撞或从中拖拽。

“我怀疑[发射]来自于旋转的纳米颗粒,但在这一点上,我认为我们不能百分之百确定这就是发射过程,”布鲁斯·德兰,普林斯顿大学的一位天体物理学家告诉《现场科学》(Live Science),他没有参与目前的研究,但已经对AME进行了详细研究。”这可能是另一个未知的过程,包括这些尘埃颗粒的意外发射。

假设AME确实来自纳米颗粒,科学家仍然不知道它们是由什么组成的。多环芳烃-由碳环和氢环构成的有机化合物-似乎是一个很好的候选化合物,但到目前为止,还没有有力的证据表明它们与发现AME的区域有直接联系。一些科学家认为AME的一个来源可能是由主要由硅酸盐或碳构成的灰尘引起的。例如,6月份发表在《自然天文学》杂志上的一项研究发现,围绕新生恒星旋转的尘埃发出的AME信号是由微小的、旋转的纳米钻石构成的。然而,没有人知道,在恒星等天体周围看到的纳米钻石是否也会导致AME来自尘土飞扬的星际区域。

最终,了解AME的性质可能有助于回答更大的问题。宇宙微波背景辐射(CMB)——大爆炸遗留下来的光——是了解我们早期宇宙最重要的 ... 之一。AME会污染精确的测量

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