Der Ursprung der so genannten schwachen Mikrowellen-Emissionen (anomalous microwave emission, AME) hatte Astronomen in den letzten Jahrzehnten ein wenig Kopfzerbrechen bereitet. Klar war: Die aus einigen Regionen der Milchstraße in unsere Richtung gestrahlten Mikrowellen von 10 bis 60 Gigahertz dürfte von irgendwelchen rotierenden Teilchen ausgehen. Welche dies sein könnten, blieb allerdings jahrelang umstritten. Ein Team von Astronomen um Jane Greaves von der Cardiff University glaubt nun aber, das Rätsel gelöst zu haben: In »Nature Astronomy« veröffentlichen sie Messergebnisse, die auf winzige Nanodiamanten als Quelle der Strahlung hindeuten und Konkurrenzerklärungen im Wesentlichen ausschließen.

Ältere Theorien hatten postuliert, dass schnell rotierende Staubkörner aus polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen Mikrowellen emittieren. Erzeugt wird die Strahlung, weil Landungsverschiebungen in den Molekülen das Körnchen zu einem Dipol machen, der durch Wechselwirkungen mit Gas und Strahlung in seinem Umfeld zu rotieren beginnt. Je nach Größe der Teilchen sollten diese dann Mikrowellenstrahlung unterschiedlicher Frequenz aussenden.

Das Team um Greaves hat nun die Daten von Radioteleskopbeobachtungen von 14 Sternen in der Milchstraße analysiert, um mit den Spektraldaten herauszufinden, welche Partikel in welchen Größen in den protoplanetaren Staubscheiben der Systeme vorhanden sind. Dabei fanden die Forscher in einigen der Staubscheiben polyzyklische Kohlenwasserstoffe – auffällig aber war, dass nur drei davon auch die gesuchte schwache Mikrowellen-Emissionen hervorbringen.

In allen drei Staubscheiben entdeckten die Astronomen schließlich Spuren, die auf hydrogenierte Nanodiamanten hinweisen: Diese Kohlenstoffkristallkörnchen, die man etwa auch aus Meteoriten in unserem Sonnensystem kennt, bilden sich wahrscheinlich bei der Entstehung von Sternen bei großer Hitze aus gasförmigen Kohlenstoffvorläufern. Zudem haben sie die ideale Größe von wenigen Nanometern, um als schnell rotierende Quelle der AM-Emission gelten zu können. Dass andere Moleküle als Ursache in Frage kommen, ist nach den Untersuchungen nun sehr unwahrscheinlich, fassen die Forscher zusammen: Verantwortlich sind die rotierenden Kohlenstoffkügelchen im Urstaub junger Systeme.