Depuis plus de 20 ans, un excès inhabituel de radiations micro-ondes émanant de parties de la Voie lactée a soulevé plus de questions que de réponses.
Les astronomes se sont depuis longtemps appuyés sur le fond cosmique hyperfréquence - décrit par l'astronome Erik Leitch comme «la lueur du Big Bang», ou une faible lumière imprégnant l'univers - pour percer les secrets du ciel. Mais une question persistante demeurait: pourquoi certaines parties du ciel étaient-elles plus brillantes que d'autres?
Maintenant, une nouvelle étude publiée dans Nature Astronomy offre une solution radicale au mystère des émissions anormales à micro-ondes (AME): des nuages de nanodiamants en rotation - des diamants ne dépassant pas la taille d’une bactérie typique.
Selon Jane Sample, auteur principal du magazine The Guardian, Jane Greaves, astronome à l’Université de Cardiff au Pays de Galles, étudiait des étoiles cernées de poussière quand elle est tombée par hasard sur des niveaux inhabituels d’EMA émettant par plusieurs des jeunes spécimens. Greaves a visité l'observatoire Green Bank en Virginie-Occidentale pour approfondir ses recherches et a obtenu des résultats tout aussi étranges.
"Je cherchais des émissions de petites particules de poussière" qui donneraient un aperçu du processus de formation précoce de la planète, a déclaré Greaves à Mary Beth Griggs de Popular Science . Ces lectures auraient dû commencer à faiblir et devenir de plus en plus brillantes, "mais cette émission a été de plus en plus brillante, puis a diminué à nouveau à mesure que vous avanciez sur la longueur d'onde - et c'est une chose vraiment difficile à réaliser par la plupart des processus astronomiques."
Des exemples de rapports indiquent que Greaves s'est entretenu avec Anna Scaife, astronome à l'Université de Manchester, et a appris que son collègue avait découvert des micro-ondes similaires émanant d'étoiles. Après avoir repéré trois de ces étoiles: la V892 Tau, trouvée dans la constellation du Taureau dans le ciel septentrional; HD 97048, dans la constellation de ciel sud de Chamaeleon; et MWC 297, dans la constellation de ciel sud de Serpens - les astronomes ont compris qu’ils avaient sélectionné les seules étoiles connues pour être entourées de nanodiamants hydrogénés, ou de minuscules cristaux de carbone recouverts d’hydrogène gelé.
Selon un communiqué de presse de l'Université de Cardiff, les nanodiamants se trouvent généralement dans des anneaux de poussière et de gaz, ou des disques protoplanétaires, entourant de jeunes étoiles. Les «conditions extrêmement chaudes et énergiques» dans ces disques sont propices à la formation de nanodiamants, bien que Sample explique que le processus de création exact n’est pas clair. Les explications potentielles incluent la vapeur de carbone chaude et les émissions des étoiles qui explosent.
Auparavant, les astronomes avaient soupçonné que les micro-ondes étaient générées par des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), molécules organiques décrites par Shannon Hall, de Scientific American, comme «l’équivalent cosmique de la suie, bien que produites par des étoiles vieillissantes plutôt que par des cheminées».
Lorsque Bruce Draine de l'Université de Princeton a mené une étude en 2016 pour tester cette hypothèse, il n'a toutefois trouvé aucun lien entre les HAP et la lueur mystérieuse. Bien que Draine dise à Hall qu'il trouve les nouvelles découvertes de Greaves «attrayantes», il prévient que le lien entre les nanodiamants et les micro-ondes pourrait simplement être une coïncidence.
Greaves et son équipe sont plus certaines de leurs résultats, affirmant qu’il ya une chance sur 10 000 ou moins que la connexion soit due au hasard.
"Dans une méthode semblable à Sherlock Holmes pour éliminer toutes les autres causes, nous pouvons affirmer avec certitude que le meilleur candidat capable de produire cette lueur micro-ondes est la présence de nanodiamants autour de ces étoiles nouvellement formées", a déclaré Greaves dans un communiqué de presse.
Selon le communiqué de presse, les nanodiamants sont importants pour leur structure, ce qui leur permet d'émettre un rayonnement électromagnétique lorsqu'ils tournent et leur taille extrêmement petite, ce qui leur permet de tourner extrêmement vite et d'émettre de la lumière dans la plage des micro-ondes plutôt que dans la plage du mètre .
À l'avenir, Greaves dit à Hall que son équipe et elle-même vont tenter de reproduire leurs découvertes dans des environnements plus froids, tels que des nuages de gaz interstellaire et de poussière. Griggs ajoute que Greaves espère explorer les liens potentiels entre les nanodiamants et les AME interstellaires, l'objectif étant de déterminer si les résultats s'appliquent au-delà de trois disques protoplanétaires spécifiques.
"Ce n'est pas souvent que vous mettez des mots nouveaux sur des mélodies célèbres", a conclu le co-auteur, dans le communiqué de presse, "mais" AME dans le ciel avec des diamants "semble un moyen réfléchi de résumer nos recherches.
