Ölmekte olan bir kırmızı dev yıldız (Dünya'dan yaklaşık 5000 ışık yılı uzaklıkta) tarafından oluşturulan bir proto-gezegen bulutsusu olan Boomerang Bulutsusu, 1995'ten beri gökbilimciler için zorlayıcı bir gizemdi. Şili'de şu anda hizmet dışı bırakılan 15 metrelik İsveç-ESO Submillimetre Teleskopu (SESTI), bu bulutsunun bilinen Evrendeki en soğuk nesne olarak bilinmesine neden oldu.
Ve şimdi, 20 yıl sonra, nedenini bilebiliriz. Şili'nin kuzeyindeki Atacama çölünde bulunan Atacama Büyük Milimetre / milimetre-altı Dizisini (ALMA) kullanan bir gökbilimciler ekibine göre, cevap kırmızı devin içine dalan küçük bir yoldaş yıldızı içerebilir. Bu süreç, süreçte ultra soğuk gaz ve toz çıkışı yaratarak daha büyük yıldızın maddesinin çoğunu dışarı atmış olabilir.
Ekibin bulguları, "Evrendeki En Soğuk Yer: Bumerang Bulutsusu'ndaki Ultra-Soğuk Çıkış ve Tozlu Diski Sonda Etme" başlıklı bir makalede yayınlandı. Astrofizik Dergisi. NASA'nın Jet Sevk Laboratuarı'nda bir gökbilimci olan Raghvendra Sahai liderliğindeki bu gazın hızlı bir şekilde genişlemesinin, bu kadar soğumasına neden olduğunu iddia ediyorlar.
Başlangıçta 1980'de Siding Bahar Gözlemevi'nde Anglo-Avustralya teleskopunu kullanan bir astronom ekibi tarafından keşfedilen astronomlar, Kozmik Mikrodalga Arkaplanının (SPK) ışığını emdiğini belirlediklerinde bu bulutsunun gizemi belirginleşti. Büyük Patlama'dan arta kalan enerji olan bu arka plan radyasyonu, uzayın doğal arka plan sıcaklığını sağlar - 2.725 K (–270.4 ° C; -454.7 ° F).
Boomerang Bulutsusu'nun bu radyasyonu emmesi için SPK'dan bile daha soğuk olması gerekiyordu. Sonraki gözlemler, bulutsunun yarım dereceden (K--272.5 ° C; -458.5 ° F) daha düşük bir sıcaklığa sahip olması nedeniyle bunun gerçek olduğunu ortaya koydu. Bunun nedeni, son araştırmaya göre, merkezi yıldızdan 21.000 AU mesafeye (Dünya ve Güneş arasındaki mesafenin 21 bin katı) uzanan gaz bulutuyla ilgilidir.
Merkezi yıldız tarafından ateşlenen bir jetin sonucu olan gaz bulutu, tek bir yıldızın kendi başına üretebileceğinden yaklaşık 10 kat daha hızlı bir oranda genişliyor. Daha önce hiç görülmemiş çıkış bölgelerini (yaklaşık 120.000 AU'ya kadar) ortaya çıkaran ALMA ile ölçümler yaptıktan sonra ekip, sıcaklıkları arka plan radyasyonundan daha düşük seviyelere çeken şey olduğu sonucuna vardı.
Ayrıca, bunun geçmiş yıldızın geçmişte ikili bir arkadaşla çarpışmasının sonucu olduğunu ve hatta bu gerçekleşmeden önce birincilin nasıl olduğunu çıkarabildiğini iddia ediyorlar. Birincil, iddia ettikleri gibi, bir Kırmızı Dev Şube (RGB) veya erken RGB yıldızı - yani yaşam döngüsünün son aşamasında bir yıldız - genişlemesi ikili arkadaşının yerçekimi tarafından çekilmesine neden oldu.
Tamamlayıcı yıldız sonunda çekirdeği ile birleşecekti ve bu da gaz çıkışının başlamasına neden oldu. Raghvendra Sahai'nin bir NRAO basın açıklamasında açıkladığı gibi:
“Bu yeni veriler bize büyük kırmızı dev yıldızdan gelen yıldız zarfın çoğunun, tek bir kırmızı dev yıldızın yeteneklerinin çok ötesindeki hızlarda uzaya fırlatıldığını gösteriyor. Bu kadar çok kütleyi ve bu tür aşırı hızları atmanın tek yolu, birbiriyle etkileşen iki yıldızın yerçekimi enerjisinden kaynaklanmakta ve bu da ultra-soğuk çıkışın şaşırtıcı özelliklerini açıklamaktadır. ”
Bu bulgular ALMA’nın bulutsunun kapsamı, yaşı, kütlesi ve kinetik enerjisi hakkında kesin ölçümler yapabilmesi sayesinde mümkün olmuştur. Ayrıca, çıkış hızının ölçülmesine ek olarak, bunun yaklaşık 1050 ila 1925 yıldır gerçekleştiğini topladılar. Bulgular ayrıca Boomerang Bulutsusu'nun bilinen Evrendeki en soğuk nesne olarak günlerinin sayılı olabileceğini göstermektedir.
İleriye baktığımızda, merkezdeki kırmızı dev yıldızın, gezegenlerin genişleyen bir gaz kabuğu oluşturmak için dış katmanlarını döktüğü gezegenimsi bir bulutsu olma sürecine devam etmesi bekleniyor. Bu bağlamda, etrafındaki bulutsuyu ısıtacak ve daha parlak hale getirecek şekilde küçülüp ısınması bekleniyor.
Santiago, Şili'deki Ortak ALMA Gözlemevi'nde bir gökbilimci olan Lars-Åke Nyman'ın ve gazetede ortak yazarın dediği gibi:
“Bu olağanüstü nesneyi çok özel, çok kısa ömürlü bir dönemde görüyoruz. Bu süper kozmik dondurucuların evrende oldukça yaygın olması mümkündür, ancak bu tür aşırı sıcaklıkları sadece nispeten kısa bir süre boyunca koruyabilirler. ”
Bu bulgular başka bir kozmolojik gizeme yeni bakış açıları sağlayabilir, bu da dev yıldızların ve yoldaşlarının davranış biçimidir. Bu sistemlerde daha büyük yıldız ana dizi fazı olduğunda, daha küçük yoldaşını tüketebilir ve benzer şekilde bir “kozmik dondurucu” haline gelebilir. Burada, ikili sistemlerin etkileşimleri hakkında geleneksel fikirlere meydan okuyan Boomerang Bulutsusu gibi nesnelerin değeri yatar.
Ayrıca ALMA gibi gelecek kuşak enstrümanların değerini göstermektedir. Üstün optik yetenekleri ve daha yüksek çözünürlüklü bilgi elde etme yetenekleri göz önüne alındığında, bize Evrenimiz hakkında daha önce hiç görülmemiş bazı şeyler gösterebilirler, bu da sadece orada neyin mümkün olduğuna dair önceden düşünülmüş fikirlerimize meydan okuyabilir.
