Brilho cósmico intrigante é causado por poeira de diamante que brilha estrelas

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Uma ilustração artística de nanodiamantes (minúsculos diamantes em nanoescala) em torno de uma jovem estrela em nossa galáxia Via Láctea.

(Imagem: © S. Dagnello, NRAO / AUI / NSF)

O pó de diamante é responsável por um brilho misterioso que emana de certas regiões da Via Láctea, segundo um novo estudo.

Os astrônomos sabem há muito tempo que algum tipo de partícula muito pequena e que gira rapidamente está emitindo essa luz fraca, que é conhecida como emissão anômala de microondas (AME). Mas eles não conseguiram identificar o culpado exato - até agora.

No novo estudo, os pesquisadores usaram o Green Bank Telescope na Virgínia Ocidental e o Australia Telescope Compact Array para procurar luz AME em 14 sistemas estelares recém-nascidos na Via Láctea. Eles identificaram as emissões em três desses sistemas, provenientes dos discos formadores de poeira e gás que rodavam em torno das estrelas. [Fotos impressionantes da galáxia da Via Láctea (Galeria)]

"Esta é a primeira detecção clara de emissões anômalas de microondas provenientes de discos protoplanetários", disse o coautor do estudo David Frayer, astrônomo do Observatório do Banco Verde, em comunicado.

A equipe do estudo também detectou as assinaturas exclusivas de luz infravermelha dos nanodiamantes - cristais de carbono muito menores que um grão de areia - nesses mesmos três sistemas e em nenhum outro lugar.

"De fato, essas [assinaturas] são tão raras que nenhuma outra estrela jovem tem a impressão infravermelha confirmada", disse a autora Jane Greaves, astrônoma da Cardiff University, no país de Gales, na mesma declaração.

Os pesquisadores não acham que isso é uma coincidência.

"Em um método semelhante ao de Sherlock Holmes para eliminar todas as outras causas, podemos dizer com segurança que o melhor candidato capaz de produzir esse brilho de microondas é a presença de nanodiamantes em torno dessas estrelas recém-formadas", disse Greaves.

Um a 2% do carbono total desses discos protoplanetários foi incorporado aos diamantes, de acordo com as estimativas da equipe.

Outro candidato a fonte de AME, uma família de moléculas orgânicas conhecidas como hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (PAHs), não se mantém sob escrutínio, disseram os pesquisadores. A assinatura infravermelha dos HAPs foi identificada em vários sistemas estelares jovens que não possuem brilho AME, eles observaram.

Os novos resultados podem ajudar os astrônomos a entender melhor os primeiros dias do universo, disseram os membros da equipe de estudo. Os cientistas acham que o universo se expandiu muito mais rápido que a velocidade da luz logo após o Big Bang, em um breve período de "inflação cósmica". Se isso realmente acontecesse, deveria ter deixado uma impressão potencialmente detectável - uma polarização estranha do fundo cósmico de microondas, a luz antiga que restava do Big Bang.

Os astrônomos têm procurado muito por essa marca, mas ainda não a encontraram. (Uma equipe de pesquisa achou que tinha feito a descoberta épica alguns anos atrás, mas isso acabou sendo um alarme falso.)

O novo estudo fornece "boas notícias para quem estuda a polarização do fundo cósmico de microondas, já que o sinal dos nanodiamantes girando seria fracamente polarizado na melhor das hipóteses", disse o co-autor Brian Mason, astrônomo do National Radio Astronomy Observatory em Charlottesville, Virgina.

"Isso significa que os astrônomos agora podem fazer da nossa galáxia melhores modelos da luz de microondas em primeiro plano, que deve ser removida para estudar o distante brilho posterior do Big Bang", acrescentou Mason.

O novo estudo foi publicado online hoje (11 de junho) na revista Nature Astronomy.

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