Ответ, по мнению астрономов, использующих Атакамскую большую миллиметровую / субмиллиметровую решетку (ALMA), может заключаться в том, что маленькая звезда-компаньон погрузилась в сердце красного гиганта, выбрасывая большую часть вещества более крупной звезды в виде сверххолодного потока. газ и пыль.Этот отток расширяется так быстро — примерно в 10 раз быстрее, чем одна звезда могла бы произвести сама по себе, — что ее температура упала менее чем до половины градуса Кельвина (минус 458,5 градуса по Фаренгейту). Нулевой градус Кельвина известен как абсолютный ноль, точка, в которой прекращается все термодинамическое движение.Наблюдения ALMA позволили исследователям разгадать эту загадку, предоставив первые точные вычисления размеров туманности, ее возраста, массы и кинетической энергии.
«Эти новые данные показывают нам, что большая часть звездной оболочки массивной звезды красного гиганта была выброшена в космос со скоростью, намного превышающей возможности одной звезды красного гиганта», — сказал Рагвендра Сахаи, астроном из Лаборатории реактивного движения НАСА. в Пасадене, Калифорния, и ведущий автор статьи, опубликованной в Astrophysical Journal. «Единственный способ выбросить такую ??массу и на таких экстремальных скоростях — использовать гравитационную энергию двух взаимодействующих звезд, что могло бы объяснить загадочные свойства ультрахолодного истечения». Такие близкие спутники могут быть ответственны за раннюю и жестокую гибель большинства звезд во Вселенной, отметил Сахаи.
«Экстремальные свойства бумеранга бросают вызов общепринятым представлениям о таких взаимодействиях и предоставляют нам одну из лучших возможностей проверить физику двойных систем, содержащих гигантскую звезду», — добавляет Воутер Влеммингс, астроном из Технологического университета Чалмерса в Швеции. и соавтор исследования.Туманность Бумеранг расположена примерно в 5000 световых годах от Земли в созвездии Центавра. Ожидается, что красная звезда-гигант в ее центре сожмется и станет горячее, в конечном итоге ионизируя газ вокруг нее, образуя планетарную туманность.
Планетарные туманности — это ослепительные объекты, созданные, когда звезды, подобные нашему Солнцу (или в несколько раз больше), сбрасывают свои внешние слои в виде расширяющейся оболочки ближе к концу своей жизни, основанной на ядерном синтезе. Туманность Бумеранг представляет собой самые ранние стадии этого процесса, так называемую допланетарную туманность.
Когда в 1995 году впервые наблюдали туманность Бумеранг, астрономы отметили, что она поглощает свет космического микроволнового фона, который является излучением, оставшимся после Большого взрыва. Это излучение обеспечивает естественную фоновую температуру космоса — всего 2,725 градуса выше абсолютного нуля. Чтобы туманность Бумеранг могла поглотить это излучение, она должна быть еще холоднее, чем эта затяжная тусклая энергия, которая непрерывно остывает более 13 миллиардов лет.Новые наблюдения ALMA также дали запоминающееся изображение этой допланетарной туманности, показывающее истечение в форме песочных часов внутри примерно круглого ультра-холодного истечения.
Отток в форме песочных часов простирается более чем на три триллиона километров от конца до конца (примерно в 21000 раз больше расстояния от Солнца до Земли) и является результатом струи, выпущенной центральной звездой, охватывающей внутренние области сверххолодный отток, как снегоочиститель.Ультра-холодный отток более чем в 10 раз больше.
Путешествуя со скоростью более 150 километров в секунду, материалу на его внешних краях потребовалось примерно 3500 лет, чтобы достичь этих экстремальных расстояний после того, как он был впервые выброшен из умирающей звезды.Однако эти условия не продлятся долго.
Даже сейчас туманность Бумеранг медленно нагревается.«Мы видим этот замечательный объект в очень особенный, очень недолгий период его жизни», — отметил Ларс-Аке Найман, астроном из Объединенной обсерватории ALMA в Сантьяго, Чили, и соавтор статьи. «Возможно, эти супер-космические морозильники довольно распространены во Вселенной, но они могут поддерживать такие экстремальные температуры только в течение относительно короткого времени».Национальная радиоастрономическая обсерватория — объект Национального научного фонда, управляемый в соответствии с соглашением о сотрудничестве Associated Universities, Inc.Международная астрономическая установка Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) является партнерством ESO, Национального научного фонда США (NSF) и Национальных институтов естественных наук (NINS) Японии в сотрудничестве с Республикой Чили.
ALMA финансируется ESO от имени своих государств-членов, NSF в сотрудничестве с Национальным исследовательским советом Канады (NRC) и Национальным научным советом Тайваня (NSC) и NINS в сотрудничестве с Academia Sinica (AS) на Тайване. и Корейский институт астрономии и космических наук (KASI).