Маглица Боомеранг, прото-планетарна маглица коју је створила умирућа црвена џиновска звезда (која се налази око 5000 светлосних година од Земље), била је загонетна мистерија за астрономе од 1995. године. То је било у то време, захваљујући тиму који је користио сада отпуштен 15-метарски шведско-ЕСО субмилиметрски телескоп (СЕСТИ) у Чилеу, да је ова маглица постала позната као најхладнији објект у познатом Универзуму.
А сада, преко 20 година касније, можемо знати зашто. Према тиму астронома који су користили велики милиметар / субмилиметарски низ Атацама (АЛМА) - који се налази у пустињи Атацама на северу Чилеа - одговор може укључивати малу звезду пратиоца која се урања у црвени гигант. Овај процес би могао да избаци већину материје веће звезде, стварајући изузетно хладан одлив гаса и прашине у том процесу.
Открића тима појавила су се у раду под насловом „Најхладније место у свемиру: сондирање ултра хладног одлива и прашног диска у магли бумеранга“, који је недавно објављен у Астропхисицал Јоурнал. Предвођени Рагхвендра Сахаи, астрономом у НАСА-иној лабораторији за млазни погон, они тврде да је брзо ширење овог гаса оно због чега је постао тако хладан.
Првотно откривен 1980. године од стране тима астронома који су користили англо-аустралијски телескоп у опсерваторију Сидинг Спринг, мистерија ове маглице постала је очигледна када су астрономи приметили да изгледа да апсорбује светлост космичке микроталасне позадине (ЦМБ). Ово позадинско зрачење, које преостаје од Великог праска, пружа природну позадинску температуру простора - 2.725 К (–270.4 ° Ц; -454.7 ° Ф).
Да би маглица Бумеранг упијала то зрачење морала је бити и хладнија од ЦМБ-а. Накнадна запажања открила су да је то заправо тако, јер маглица има температуру мању од пола степена К (-272,5 ° Ц; -458,5 ° Ф). Разлог за то, према недавној студији, има везе са гасним облаком који се протеже од централне звезде до удаљености од 21 000 АУ (21 хиљаду пута више од растојања између Земље и Сунца).
Гасни облак - који је резултат млаза који испушта средишња звезда - шири се брзином која је око 10 пута бржа од оне коју би једна звезда могла произвести сама. Након спровођења мерења са АЛМА која су открила подручја одлива која никада раније нису виђена (на растојање од око 120 000 АУ), тим је закључио да је то оно што покреће температуре на нивое ниже од оних у позадинском зрачењу.
Они даље тврде да је то резултат тога што се централна звезда у прошлости сударила са бинарним пратиоцем, па су чак могли да закључе како је изгледало примарно пре него што се ово догодило. Примарна, тврде, била је Црвена џиновска грана (РГБ) или рана РГБ звезда - тј. Звезда у последњој фази свог животног циклуса - чија је експанзија узроковала да је гравитација повукла бинарни сапутник.
Пратећа звезда би се евентуално спојила са својим језгром, што је узроковало почетак одлива гаса. Као што је Рагхвендра Сахаи објаснила у саопштењу за медије НРАО-а:
„Ови нови подаци показују нам да је највећи део звјездане овојнице из огромне црвене џиновске звијезде избачен у свемир брзином већом од могућности једне, црвене џиновске звијезде. Једини начин избацивања толике масе и при тако екстремним брзинама је из гравитационе енергије двеју интерактивних звезда, што би објаснило загонетне особине ултра-хладног излива. "
Ови налази су омогућени захваљујући могућности АЛМА да пружи прецизна мерења о степену, старости, маси и кинетичкој енергији маглине. Такође, поред мерења стопе одлива, сакупили су се да се то одвија већ од око 1050 до 1925 година. Налази такође показују да дани маглице Бумеранг као најхладнији објект у познатом Универзуму могу бити нумерисани.
Гледајући према напријед, очекује се да ће црвена џиновска звезда у центру наставити процес постајања планетарне маглице - где звезде испуштају своје спољашње слојеве и формирају шири омотач гаса. У том погледу, очекује се да се смањи и постане вруће, што ће маглу загрејати око ње и учинити је светлијом.
Као што је рекао Ларс-Аке Ниман, астроном из Заједничке опсерваторије АЛМА у Сантијагу, Чиле, и коаутор овог дела:
„Овај изванредан објекат видимо у врло посебном, веома кратком времену свог живота. Могуће је да су ови супер космички замрзивачи прилично уобичајени у свемиру, али они могу одржавати такве екстремне температуре само релативно кратко време. “
Ова открића би такође могла пружити нови увид у још једну космолошку мистерију, а то је како се понашају џиновске звезде и њихови пратиоци. Када већа звезда у овим системима постоји у својој фази главне секвенце, она може појести свог мањег пратиоца и слично постати „космички замрзивач“. У томе лежи вредност објеката као што је маглица Боомеранг, која доводи у питање уобичајене идеје о интеракцијама бинарних система.
Такође показује вредност инструмената нове генерације попут АЛМА. С обзиром на своје врхунске оптичке могућности и способност да добију више информација високе резолуције, они нам могу показати неке никада раније виђене ствари о нашем Универзуму, које могу изазвати само наше унапред схваћене појмове о ономе што је могуће.
