Мъглявината Бумеранг, прапланетна мъглявина, създадена от умираща червена гигантска звезда (разположена на около 5000 светлинни години от Земята), е непреодолима загадка за астрономите от 1995 г. Това беше по това време, благодарение на екип, използващ сега изведен от експлоатация 15-метров шведски-ESO Субмилиметров телескоп (SESTI) в Чили, че тази мъглявина стана известна като най-студения обект в известната Вселена.
И сега, над 20 години по-късно, може да знаем защо. Според екип от астрономи, използвали мащабния милиметър / субмилиметър Atacama (ALMA) - разположен в пустинята Атакама в северната част на Чили - отговорът може да включва малка придружителна звезда, която се спуска в червения гигант. Този процес можеше да изхвърли по-голямата част от материята на по-голямата звезда, създавайки ултра студено изтичане на газ и прах в процеса.
Откритията на екипа се появиха в заглавие, озаглавено „Най-мрачното място във Вселената: Пробване на ултра студения отлив и прашния диск в мъглявината Бумеранг“, който се появи наскоро в Astrophysical Journal, Водени от Рагвендра Сахай, астроном от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, те твърдят, че бързото разрастване на този газ е причината той да стане толкова студен.
Първоначално открита през 1980 г. от екип астрономи, използващи англо-австралийския телескоп в обсерваторията Сидинг Пролет, мистерията на тази мъглявина става очевидна, когато астрономите отбелязват, че тя изглежда поглъща светлината на космическия микровълнов фон (CMB). Това фоново лъчение, което е остатъчната енергия от Големия взрив, осигурява естествената фонова температура на пространството - 2,725 К (–270,4 ° C; –454,7 ° F).
За да може мъглявината Бумеранг да поеме това лъчение, тя трябваше да бъде още по-студена от CMB. Последващи наблюдения разкриха, че това всъщност е така, тъй като мъглявината има температура под половин градус K (-272,5 ° C; -458,5 ° F). Причината за това според последното проучване е свързана с газовия облак, който се простира от централната звезда на разстояние 21 000 AU (21 хиляди пъти разстоянието между Земята и Слънцето).
Газовият облак - който е резултат от струя, която се изстрелва от централната звезда - се разширява със скорост, която е около 10 пъти по-бърза от това, което една звезда би могла да произведе самостоятелно. След извършване на измервания с ALMA, които разкриха райони на изтичането, които никога не са били виждани (до разстояние от около 120 000 AUs), екипът стигна до заключението, че именно това кара температурите до нива, по-ниски от тези на фоновото излъчване
Освен това те твърдят, че това е резултат от това, че централната звезда се е сблъскала с бинарен спътник в миналото и дори са успели да установят какъв е първичният преди това да се е състояло. Първичната, те твърдят, беше Червен гигантски клон (RGB) или ранно-RGB звезда - тоест звезда в последната фаза на жизнения си цикъл - чието разрастване доведе до това, че бинарният му спътник беше изтеглен от своята гравитация.
Придружителната звезда в крайна сметка би се сляла с ядрото си, което предизвика изтичането на газ да започне. Както Рагвендра Сахай обясни в прессъобщение на НАПО:
„Тези нови данни ни показват, че по-голямата част от звездната обвивка от масивната червена гигантска звезда е изстреляна в космоса със скорост, далеч над възможностите на една-единствена, червена гигантска звезда. Единственият начин за изхвърляне на толкова голяма маса и при такива екстремни скорости е от гравитационната енергия на две взаимодействащи звезди, което би обяснило озадачаващите свойства на ултра студения отток. "
Тези открития станаха възможни благодарение на способността на ALMA да предоставя точни измервания на степента, възрастта, масата и кинетичната енергия на мъглявината. Освен това, в допълнение към измерването на скоростта на оттока, те събраха, че това се провежда от около 1050 до 1925 години. Откритията показват също, че дните на мъглявината Бумеранг като най-студения обект в известната Вселена могат да бъдат номерирани.
В перспектива червената гигантска звезда в центъра се очаква да продължи процеса на превръщането в планетна мъглявина - където звездите хвърлят външните си слоеве, за да образуват разширяваща се обвивка от газ. В това отношение се очаква да се свие и да стане по-горещо, което ще загрее мъглявината около него и ще я направи по-ярка.
Както Ларс-Оке Ниман, астроном в Съвместната обсерватория на АЛМА в Сантяго, Чили, и съавтор на документа, казва:
„Ние виждаме този забележителен обект в много специален, много краткотраен период от живота му. Възможно е тези супер космически фризери да са доста често срещани във вселената, но те могат да поддържат такива екстремни температури само за сравнително кратко време. "
Тези открития биха могли да дадат и нова представа за друга космологична мистерия, която е как се държат гигантските звезди и техните спътници. Когато по-голямата звезда в тези системи съществува своята основна последователност, тя може да консумира по-малкия си спътник и по подобен начин да се превърне в „космически фризер“. В това се състои стойността на обекти като мъглявината Бумеранг, която оспорва конвенционалните идеи за взаимодействието на бинарните системи.
Той също така демонстрира стойността на инструменти от следващо поколение като ALMA. Като се имат предвид техните превъзходни оптични възможности и способността да получават повече информация с висока разделителна способност, те могат да ни покажат някои никога не виждани неща за нашата Вселена, които могат само да предизвикат нашите предварително представени представи за това, какво е възможно там.
