Gdzie jest najzimniejsze miejsce we Wszechświecie? W tej chwili astronomowie uważają, że „Mgławica Bumerangu” ma zaszczyt. Dzięki temu jest jeszcze niższy niż naturalna temperatura tła w przestrzeni! Co czyni go bardziej lodowatym niż nieuchwytna poświata Wielkiego Wybuchu? Astronomowie wykorzystują moc teleskopu Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), aby powiedzieć nam więcej o swoich chłodnych właściwościach i niezwykłym kształcie.
„Bumerang” jest zupełnie inny. To nie jest jeszcze mgławica planetarna. Źródło światła napędzające - gwiazda centralna - po prostu nie jest jeszcze wystarczająco gorące, aby emitować ogromne ilości promieniowania ultrafioletowego, które oświetla konstrukcję. W tej chwili jest oświetlony przez światło gwiazd odbijające otaczające go ziarna pyłu. Kiedy po raz pierwszy zaobserwowano je w świetle optycznym przez nasze teleskopy naziemne, mgławica wydawała się przesunięta na bok i tak właśnie zyskała swoją fantazyjną nazwę. Kolejne obserwacje teleskopem kosmicznym Hubble'a ujawniły strukturę klepsydry. Teraz wpisz ALMA. Dzięki tym nowym obserwacjom możemy zobaczyć, że obrazy Hubble'a pokazują tylko część tego, co się dzieje, a podwójne płaty widoczne na starszych danych były prawdopodobnie tylko „sztuczką światła”, jak pokazują długości fal optycznych.
„Ten bardzo zimny obiekt jest niezwykle intrygujący i dowiadujemy się znacznie więcej o jego prawdziwej naturze dzięki ALMA” - powiedział Raghvendra Sahai, badacz i główny naukowiec w NASA Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie w Kalifornii i główny autor opublikowanego artykułu w Astrophysical Journal. „To, co wydawało się podwójnym płatem lub kształtem„ bumerangu ”z ziemskich teleskopów optycznych, jest w rzeczywistości znacznie szerszą strukturą, która szybko rozszerza się w przestrzeń kosmiczną”.
Co się tam dzieje, co sprawia, że Boomerang jest tak fajnym klientem? To odpływ, kochanie. Gwiazda centralna rozszerza się w szaleńczym tempie i obniża swoją temperaturę. Doskonałym tego przykładem jest klimatyzacja. Wykorzystuje rozprężający się gaz do stworzenia zimniejszego rdzenia, a gdy wieje nad nim bryza - lub w tym przypadku rozszerzająca się skorupa - środowisko wokół niej jest chłodzone. Astronomowie byli w stanie określić, jak chłodny jest gaz w mgławicy, odnotowując, w jaki sposób absorbował on stałą kosmicznego promieniowania mikrofalowego tła: idealne 2,8 stopnia Kelvina (minus 455 stopni Fahrenheita).
„Kiedy astronomowie spojrzeli na ten obiekt w 2003 roku za pomocą Hubble'a, zobaczyli bardzo klasyczny kształt„ klepsydry ”” - skomentował Sahai. „Wiele mgławic planetarnych ma ten sam wygląd podwójnych płatów, co jest wynikiem zrzutów strumieni gazu o dużej prędkości z gwiazdy. Dysze następnie wydobywają dziury w otaczającej chmurze gazu, która została wyrzucona przez gwiazdę jeszcze wcześniej za życia jako czerwony olbrzym. ”
Jednak teleskopy o milimetrowej długości fali z pojedynczą anteną nie widziały tego samego, co Hubble. Zamiast chudej talii znaleźli pełniejszą figurę - „prawie kulisty odpływ materiału”. Według komunikatu prasowego bezprecedensowe rozwiązanie ALMA pozwoliło badaczom ustalić, dlaczego tak różna jest ogólna estetyka. Struktura podwójnych płatów była widoczna, gdy skupili się na rozkładzie cząsteczek tlenku węgla, jak widać przy milimetrowych długościach fal, ale tylko w kierunku wnętrza mgławicy. Na zewnątrz była jednak inna historia. ALMA ujawniła rozciągniętą, zimną chmurę gazu, która była stosunkowo zaokrąglona. Co więcej, naukowcy wskazali również gruby korytarz z milimetrowych ziaren pyłu otaczających gwiazdę progenitorową - powód, dla którego zewnętrzna chmura wyglądała jak muszka w świetle widzialnym! Ziarna pyłu osłaniały część światła gwiazdy, pozwalając jedynie rzucić okiem na długości fal optycznych pochodzących z przeciwległych krańców chmury.
„Jest to ważne dla zrozumienia, w jaki sposób gwiazdy umierają i stają się mgławicami planetarnymi” - powiedział Sahai. „Korzystając z ALMA, byliśmy w stanie dosłownie iw przenośni rzucić nowe światło na przypływ śmierci gwiazdy podobnej do Słońca”.
Nowe odkrycia mają jeszcze więcej. Mimo że obwód mgławicy zaczyna się rozgrzewać, wciąż jest nieco chłodniejszy niż kosmiczne tło mikrofalowe. Co może być odpowiedzialne? Zapytaj Einsteina. Nazwał to „efektem fotoelektrycznym”.
Źródło oryginalnej historii: NRAO News Release.
