Boomerangova hmlovina, protoplanetárna hmlovina, ktorú vytvorila umierajúca červená obrovská hviezda (vzdialená asi 5 000 svetelných rokov od Zeme), bola pre astronómov od roku 1995 presvedčivým záhadou. V tom čase to bolo vďaka tímu, ktorý využíval teraz vyradený 15 metrov švédsky dalekohľad švédskeho ESO Submillimetre Telescope (SESTI) v Čile, aby sa táto hmlovina stala známou ako najchladnejší objekt v známom vesmíre.
A teraz, o 20 rokov neskôr, možno vieme prečo. Podľa tímu astronómov, ktorí použili Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) - nachádzajúcu sa v púšti Atacama v severnom Čile - môže odpoveď zahŕňať malú spoločníčku vrhajúcu sa do červeného obra. Tento proces mohol vyhodiť väčšinu hmoty väčšej hviezdy a tým vytvoriť ultra chladný odtok plynu a prachu.
Zistenia tímu sa objavili v dokumente s názvom „Najchladnejšie miesto vo vesmíre: Snímanie ultratenkého odtoku a prašného disku v hmle Boomerang“, ktorý sa nedávno objavil v Astrofyzical Journal, Pod vedením Raghvendry Sahaiovej, astronómky v laboratóriu Jet Propulsion Laboratory NASA, tvrdia, že rýchle rozšírenie tohto plynu spôsobilo to, že sa stal tak chladným.
Záhada tejto hmloviny, ktorá bola pôvodne objavená v roku 1980 tímom astronómov pomocou anglo-austrálskeho ďalekohľadu na observatóriu vlečkovej pružiny, sa objavila, keď astronómovia zistili, že absorbujú svetlo kozmického mikrovlnného pozadia (CMB). Toto žiarenie pozadia, ktoré je zvyškom energie z Veľkého tresku, poskytuje prirodzenú teplotu pozadia v priestore - 2,725 K (–270,4 ° C; -454,7 ° F).
Aby mohla hmlovina Boomerang absorbovať toto žiarenie, musela byť ešte chladnejšia ako CMB. Nasledujúce pozorovania odhalili, že tomu tak bolo v skutočnosti, pretože hmlovina má teplotu nižšiu ako pol stupňa K (-272,5 ° C; -458,5 ° F). Dôvodom je podľa nedávnej štúdie súvislosť s plynovým oblakom, ktorý siaha od centrálnej hviezdy do vzdialenosti 21 000 AU (21 000-násobok vzdialenosti medzi Zemou a Slnkom).
Plynný oblak - ktorý je výsledkom prúdenia paliva vystreleného centrálnou hviezdou - sa rozširuje rýchlosťou, ktorá je asi desaťkrát rýchlejšia, než by mohla vytvoriť jediná hviezda sama o sebe. Po vykonaní meraní s ALMA, ktoré odhalili oblasti odtoku, ktoré sa nikdy predtým nevideli (do vzdialenosti asi 120 000 AU), tím dospel k záveru, že to je to, čo zvyšuje teplotu na nižšiu úroveň ako je žiarenie pozadia.
Ďalej tvrdia, že to bol výsledok toho, že sa centrálna hviezda v minulosti zrazila s binárnym spoločníkom, a dokonca dokázali odvodiť, aké bolo primárne predtým, ako k tomu došlo. Tvrdia, že primárne bola vetva Červeného obra (RGB) alebo hviezda skorého RGB - t. J. Hviezda v konečnej fáze jej životného cyklu - ktorej expanzia spôsobila, že jej binárny spoločník bol vtiahnutý svojou gravitáciou.
Sprievodná hviezda by sa nakoniec zlúčila so svojím jadrom, čo spôsobilo začiatok odtoku plynu. Ako Raghvendra Sahai vysvetlil v tlačovej správe NRAO:
„Tieto nové údaje ukazujú, že väčšina hviezdnej obálky z obrovskej červenej obrovskej hviezdy bola vystrelená do vesmíru rýchlosťou ďaleko nad možnosti jedinej červenej obrovskej hviezdy. Jediný spôsob, ako vyhodiť toľko hmoty a pri takýchto extrémnych rýchlostiach, je z gravitačnej energie dvoch vzájomne sa ovplyvňujúcich hviezd, čo by vysvetľovalo záhadné vlastnosti ultra chladného výtoku. “
Tieto zistenia boli umožnené vďaka schopnosti ALMA poskytovať presné merania rozsahu, veku, hmotnosti a kinetickej energie hmloviny. Okrem merania rýchlosti odtoku tiež zistili, že sa uskutočňuje približne 1050 až 1925 rokov. Zistenia tiež naznačujú, že dni hmloviny Boomerang ako najchladnejší objekt v známom vesmíre môžu byť očíslované.
Pri pohľade do budúcnosti sa očakáva, že červená obrovská hviezda v strede bude pokračovať v procese vytvárania planétovej hmloviny - kde hviezdy prelievajú vonkajšiu vrstvu a tvoria rozširujúcu sa vrstvu plynu. Z tohto hľadiska sa očakáva, že sa zmenší a zohreje sa, čo zahreje hmlu okolo nej a zosvetlí ju.
Ako Lars-Åke Nyman, astronóm na spoločnom observatóriu ALMA v Santiagu v Čile a spoluautor na papieri, uviedol:
„Tento pozoruhodný objekt vidíme vo veľmi špeciálnom, veľmi krátkom období života. Je možné, že tieto super kozmické mrazničky sú vo vesmíre úplne bežné, ale také extrémne teploty dokážu udržať iba relatívne krátky čas. ““
Tieto nálezy by tiež mohli poskytnúť nové pohľady na ďalšie kozmologické tajomstvo, ktorým sa správajú obrie hviezdy a ich spoločníci. Ak väčšia hviezda v týchto systémoch existuje vo svojej hlavnej sekvenčnej fáze, môže spotrebovať svojho menšieho spoločníka a podobne sa môže stať „kozmickým mrazničkou“. Tu leží hodnota objektov, ako je hmlovina Boomerang, ktorá spochybňuje konvenčné predstavy o interakciách binárnych systémov.
Preukazuje tiež hodnotu nástrojov budúcich generácií, ako je ALMA. Vďaka svojim vynikajúcim optickým schopnostiam a schopnosti získať viac informácií vo vysokom rozlíšení nám môžu ukázať niektoré doteraz nevídané veci o našom vesmíre, ktoré môžu len spochybniť naše predsudky o tom, čo je tam možné.
