当宇航员首次用微波光观察宇宙时，他们就知道他们偶然发现了一扇通往宇宙早期时刻的窗口。毕竟，宇宙微波背景辐射——大爆炸的朦胧余辉，在宇宙仅有 38 万年历史时释放出来——使科学家能够回答关于我们从哪里来的基本问题。但微波光也提出了一个更贴近我们家园的有趣谜团。1996 年，天文学家注意到来自我们银河系自身的一种无法解释的过量微波辐射。20 多年来，这种所谓的异常微波辐射一直是个谜——直到今天。《自然·天文学》 杂志上发表的一项新研究表明，旋转的纳米钻石可能是罪魁祸首。
十年前，在研究年轻恒星周围旋转的气体和尘埃盘中形成的新生行星系统时，卡迪夫大学的天文学家简·格里夫斯注意到，其中一些系统似乎发出微弱的微波光芒。她最初将这种光芒归因于她数据中的缺陷，但在听到一位同事关于异常微波辐射的谈话后重新考虑了。回到望远镜后，她和她的合作者监测了 14 个年轻的恒星系统，以寻找神秘的微波辐射，最终发现了三个散发出那种明显的辉光的系统。事实证明，这三个系统也是格里夫斯样本中已知唯一拥有纳米钻石的系统——纳米钻石是品脱大小的金字塔形晶体，仅包含数百个碳原子，全部覆盖着一层原子厚的冷冻氢光泽，可能是从星际介质中积累而来的。“这真的是大自然在告诉我们，纳米钻石是造成异常微波的原因，”她说。
但是，如此微小的物体如何能发出如此强大的微波，以至于它们可以在数十万光年之外被观测到呢？诀窍在于，我们的银河系是一个动荡的地方，其中恒星的运动和活动引起潮汐和风，使得任何小物体——无论是微小的尘埃颗粒、沉重的分子，甚至是微小的钻石——都会在被其他粒子撞击时抖动和旋转。如果该物体具有不对称的电荷（一侧的电荷略多于另一侧），则其旋转可能会以微波的形式发射电磁辐射。新生恒星周围的星盘拥有特别快速的粒子，进一步放大了这种效应。
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最初，天文学家怀疑造成辉光的微小物体是称为多环芳烃 (PAH) 的有机分子——本质上是宇宙中相当于烟尘的东西，尽管它是由衰老的恒星而不是烟囱产生的。普林斯顿大学的天文学家布鲁斯·德雷恩没有参与这项研究，他一直是 PAH 作为微波异常主要候选者的支持者，但他知道这种解释缺乏证据。因此，他和他的同事着手寻找证据，比较了银河系中 PAH 和异常微波的分布图。两个地图上高密度和低密度区域的重叠本可以成为 PAH 是罪魁祸首的确凿证据。“令我们惊讶的是，没有看到这样的联系，”德雷恩说。他 2016 年的研究宣布 PAH 无罪，而这种辐射再次成为一个谜。至少，在格里夫斯和她的同事报告他们的新发现之前是这样。德雷恩认为纳米钻石假说很有吸引力，但他指出，三颗恒星的微波辉光与其星盘中的纳米钻石之间的相关性可能纯属巧合。
尽管格里夫斯和她的同事计算出偶然关联的几率仅为 0.01%，但该计算假设所有恒星都是在平等的基础上进行观察的，没有任何可能的偏差。但密苏里大学哥伦比亚分校的天文学家李爱根没有参与这项工作，他担心可能确实存在偏差，因为并非所有恒星的温度都相同。他说，纳米钻石通常只有在围绕极热恒星运行时才能被地球天文学家看到，这意味着格里夫斯样本中可能很容易存在其他拥有纳米钻石的恒星，但它们未能发出异常微波。英国曼彻斯特大学的天文学家克莱夫·狄金森也没有参与这项工作，他也表达了类似的担忧。他认为，热恒星倾向于电离它们周围的气体，从而产生等离子体——带电粒子的云，当它们围绕恒星运行时，也会发出微波辐射。如果不非常仔细地对此效应进行建模，可能会导致身份误判，并与异常微波辐射相关联。“假设这已经正确完成，那么这非常令人兴奋——这是一个非常酷的结果，”狄金森说。
为了支持他们的纳米钻石假说，格里夫斯和她的团队接下来将尝试在较冷、不太可疑的环境中，例如我们银河系中点缀的寒冷星际气体和尘埃云中，观察异常微波辐射和纳米钻石。
如果最终被证实是异常微波的真正来源，那么银河系中纳米钻石的地图对于希望消除其污染效应以对宇宙微波背景辐射进行更深入、更精确研究的科学家来说将变得至关重要，从而揭示宇宙起源的无数秘密。曼彻斯特大学的天文学家、合著者安娜·斯凯夫说，从某种意义上说，微波异常对于此类研究的至关重要性使得天文学家过去忽视纳米钻石作为其来源更加令人惊讶。“在天体物理学中，很多时候我们都在缩小我们已经了解大方向的事物的细节，而这是一种全新的关联，”她说。“这真的是我们思维方式的一个阶跃式变化，而不仅仅是一个渐进式的进步。”