การค้นหาพื้นหลังไมโครเวฟในจักรวาลสามารถเปิดเผยทรงกลมขนาดยักษ์อื่น ๆ ของเศษน้ำแข็งก้อนน้ำแข็งก้อนหนาที่เรียกว่าเมฆออร์ตปกคลุมระบบสุริยะ ระบบดาวอื่นๆ อาจมีแหล่งกักเก็บน้ำแข็งที่คล้ายกัน และเมฆเหล่านั้นอาจมองเห็นได้ในแสงที่เก่าแก่ที่สุดของเอกภพ
นักดาราศาสตร์ Eric Baxter จากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียและเพื่อนร่วมงานมองหาหลักฐานของเมฆ exo-Oort ในแผนที่ของพื้นหลังไมโครเวฟในจักรวาลซึ่งเป็นแสงคอสมิกเย็นของแสงแรกที่ปล่อยออกมาหลังจากบิ๊กแบงเมื่อประมาณ 13.8 พันล้านปีก่อน ยังไม่มีการตรวจพบเมฆนอก-ออร์ต แต่เทคนิคนี้ดูมีแนวโน้มทีมงานรายงานวันที่ 2 พฤศจิกายนในวารสารดาราศาสตร์ การค้นหากลุ่มเมฆภายนอก-ออร์ตสามารถช่วยให้กระจ่างว่าระบบสุริยะอื่นๆ ก่อตัวและวิวัฒนาการได้อย่างไร หรือแม้แต่ของเราเอง
เมฆออร์ตคิดว่าเป็นสุสานของดาวเคราะห์ที่ทอดยาวประมาณ 1,000 ถึง 100,000 เท่าจากดวงอาทิตย์เท่าโลก
นักวิทยาศาสตร์คิดว่าแหล่งกักเก็บวัตถุน้ำแข็งหลายล้านล้านแห่งนี้ก่อตัวขึ้นในช่วงต้นประวัติศาสตร์ของระบบสุริยะ เมื่อดาวเคราะห์ยักษ์เคลื่อนตัวอย่างรุนแรงในขณะที่ก่อตัวเป็นรูปเป็นร่างโยนวัตถุขนาดเล็กออกไปด้านนอก บ่อยครั้ง หนึ่งในฟอสซิลของดาวเคราะห์ที่ถูกแช่แข็งเหล่านั้นจะดำดิ่งเข้าหาดวงอาทิตย์และมองเห็นเป็นดาวหาง ( SN: 11/16/13, p. 14 )
แต่เป็นการยากที่จะสังเกตเมฆออร์ตจากภายในโดยตรง แม้จะมีหลักฐานมากมายที่บ่งชี้ถึงการมีอยู่ของเมฆออร์ต แต่ก็ไม่มีใครเคยเห็นมัน
น่าแปลกที่เมฆภายนอก-ออร์ตอาจมองเห็นได้ง่ายกว่า Baxter และเพื่อนร่วมงานคิด วัตถุในเมฆภายนอก-ออร์ตจะไม่สะท้อนแสงดาวมากพอที่จะมองเห็นได้โดยตรง แต่จะดูดซับแสงดาวและฉายแสงกลับคืนสู่อวกาศในรูปความร้อน สำหรับเมฆออร์ตของดวงอาทิตย์ สัญญาณความร้อนนั้นจะถูกป้ายอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งท้องฟ้าจากมุมมองของโลก แต่ความอบอุ่นของเมฆภายนอก-ออร์ตจะจำกัดอยู่เพียงบริเวณเล็กๆ รอบดาวฤกษ์ของมัน
Baxter และเพื่อนร่วมงานคำนวณว่าอุณหภูมิที่คาดหวังของเมฆ exo-Oort ควรอยู่ที่ประมาณ –265 องศาเซลเซียสหรือ 10 เคลวิน อยู่ในขอบเขตที่เหมาะสมสำหรับการทดลองที่ตรวจจับพื้นหลังไมโครเวฟในจักรวาลหรือ CMB ซึ่งมีค่าประมาณ 3 เคลวิน
ทีมงานใช้ข้อมูลจากดาวเทียม Planck ที่ทำแผนที่ CMBเพื่อค้นหาพื้นที่ทั่วท้องฟ้าด้วยอุณหภูมิที่เหมาะสม ( SN Online: 7/24/18 ) จากนั้นนักวิจัยได้เปรียบเทียบผลลัพธ์กับแผนที่ดาวฤกษ์ที่มีความแม่นยำสูงของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Gaiaเพื่อดูว่าบริเวณเหล่านั้นล้อมรอบดาวหรือไม่ ( SN: 5/26/18, p. 5 )
แม้ว่านักดาราศาสตร์จะพบสัญญาณที่น่าสนใจรอบๆ ดาวฤกษ์สว่างหลายดวงที่อยู่ใกล้เคียง แต่ก็ไม่เพียงพอที่จะประกาศชัยชนะ “นั่นค่อนข้างน่าสนใจ แต่เราไม่สามารถบอกได้อย่างชัดเจนว่ามาจากคลาวด์ออร์ตหรือไม่” Baxter กล่าว
การทดลอง CMB ที่กำลังดำเนินอยู่อื่นๆ ที่มีความละเอียดสูงกว่า
เช่น กับกล้องโทรทรรศน์ขั้วโลกใต้และกล้องโทรทรรศน์จักรวาลวิทยาอาตากามาในเทือกเขาแอนดีสชิลี สามารถยืนยันได้ว่าคำใบ้ของเมฆภายนอก-ออร์ตนั้นเป็นของจริงหรือไม่
นักดาราศาสตร์ Nicolas Cowan จากมหาวิทยาลัย McGill ในเมืองมอนทรีออลซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานใหม่นี้กล่าวว่า “เป็นแนวคิดในการสังเกตที่ฉลาดมาก” “การมองหากลุ่มเมฆภายนอก-ออร์ตนั้นกำลังมองหาลายเซ็นของประวัติศาสตร์ความรุนแรงเหล่านี้ในระบบสุริยะอื่นๆ”
Cowan ได้แนะนำว่าสามารถใช้พื้นหลังไมโครเวฟในจักรวาลเพื่อค้นหาดาวเคราะห์ Nine ที่สมมุติขึ้นในเมฆออร์ตของดวงอาทิตย์ ( SN: 7/23/16, p. 7 ) “สิ่งที่เจ๋งที่สุดก็คือถ้าเราสามารถวัดปริมาณเมฆภายนอก-ออร์ต และค้นหาดาวเคราะห์ในระบบเหล่านั้นได้” เขากล่าว
ในวันที่ 25 เมษายนNature Ryoji Enomoto จากมหาวิทยาลัยโตเกียวใน Kashiwa ประเทศญี่ปุ่นและเพื่อนร่วมงานของเขารายงานว่าพวกเขามีการเชื่อมโยงเศษซากซุปเปอร์โนวากับโปรตอนรังสีคอสมิกเป็นครั้งแรก เมื่อโปรตอนพลังงานสูงชนกับอะตอมและโมเลกุลในอวกาศ พวกมันจะสร้างอนุภาคย่อยของอะตอมที่มีอายุสั้นที่เรียกว่าไพออนเป็นกลาง การสลายตัวของมันทำให้เกิดรังสีแกมมาที่มีพลังงานเป็นล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ เมื่อสิ่งเหล่านี้กระแทกเข้ากับชั้นบรรยากาศของโลก พวกมันจะทำให้เกิดโฟตอนแสงที่มองเห็นได้เป็นหย่อม ๆ หลายต่อหลายครั้ง กลุ่มของ Enomoto ตรวจพบโฟตอนอาบน้ำที่เล็ดลอดออกมาจากท้องฟ้าที่มีเศษซุปเปอร์โนวาที่เรียกว่า RX J1713.7-3946 สเปกตรัมของพวกมันระบุว่าพวกมันถูกสร้างขึ้นโดยโปรตอน
หากการค้นพบนี้ได้รับการยืนยันและนักดาราศาสตร์สามารถแสดงให้เห็นว่าเศษซากของซุปเปอร์โนวาเป็นเรื่องปกติ “การผลิตรังสีคอสมิกภายในกาแลคซีของเราสามารถเชื่อมโยงอย่างเป็นเอกฉันท์กับผลที่ตามมาของมหานวดารา” เฟลิกซ์ อาฮาโรเนียนจากสถาบัน Max Planck สำหรับฟิสิกส์นิวเคลียร์ในไฮเดลเบิร์กกล่าว เยอรมนีในคำอธิบายประกอบรายงานธรรมชาติ
การศึกษาอื่นตรวจสอบรังสีคอสมิกพลังงานสูงพิเศษที่หายากกว่ามาก ซึ่งเกิดขึ้นนอกกาแลคซีของเราและจัดเป็นอนุภาคที่มีพลังมากที่สุดที่รู้จัก อนุภาคเหล่านี้อัดแน่นพอๆ กับสนามเบสบอลในเมเจอร์ลีก อนุภาคเหล่านี้มีพลังงานสูงถึงหนึ่งล้านล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ ซึ่งสนามแม่เหล็กของดาราจักรของเราไม่สามารถเบี่ยงเบนความสนใจได้
