Var är den kallaste platsen i universum? Just nu anser astronomer att "Boomerang Nebula" har utmärkelserna. Det gör det ännu kallare än den naturliga bakgrundstemperaturen i rymden! Vad gör det mer frigid än den svårfångade efterglödan av Big Bang? Astronomer använder krafterna i Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) -teleskopet för att berätta mer om dess kyliga egenskaper och ovanliga form.
"Boomerang" är annorlunda hela vägen. Det är ännu inte en planetnebulosa. Den drivande ljuskällan - den centrala stjärnan - är bara inte tillräckligt varm för att släppa ut de enorma mängderna ultraviolett strålning som lyser upp strukturen. Just nu är det upplyst av stjärnbelysning som lyser av dess omgivande dammkorn. När den först observerades i optiskt ljus av våra markbundna teleskop verkade nebulosan flyttas till ena sidan och det var så den fick sitt fantastiska namn. Efterföljande observationer med Hubble Space Telescope avslöjade en timmes glasstruktur. Ange nu ALMA. Med dessa nya observationer kan vi se att Hubble-bilderna bara visar en del av vad som händer och de dubbla loberna som ses i de äldre uppgifterna var förmodligen bara ett "trick of the light" som presenteras av optiska våglängder.
"Detta ultrakalla föremål är extremt spännande och vi lär oss mycket mer om dess sanna natur med ALMA," sade Raghvendra Sahai, en forskare och huvudforskare vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, och huvudförfattare till ett publicerat papper i Astrophysical Journal. "Det som verkade som en dubbel lob, eller" boomerang "-form, från jordbaserade optiska teleskoper, är faktiskt en mycket bredare struktur som expanderar snabbt ut i rymden."
Så vad händer där ute som gör Boomerang till en så cool kund? Det är utflödet, baby. Den centrala stjärnan expanderar i en frenetisk takt och den sänker sin egen temperatur under processen. Ett bra exempel på detta är en luftkonditionering. Den använder expanderande gas för att skapa en kallare kärna och när vinden blåser över den - eller i detta fall det expanderande skalet - kyls miljön runt den. Astronomer kunde bestämma hur svalt gasen i nebulonet är genom att notera hur den absorberade konstanten för den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen: en perfekt 2,8 grader Kelvin (minus 455 grader Fahrenheit).
"När astronomer tittade på detta objekt 2003 med Hubble såg de en mycket klassisk" timglas "-form," kommenterade Sahai. ”Många planetariska nebulosor har samma utseende med dubbel lob, vilket är resultatet av strömmar av höghastighetsgas som slås samman från stjärnan. Jetstrålarna gräver sedan ut hål i ett omgivande moln med gas som släpptes ut av stjärnan ännu tidigare under sin livstid som en röd jätte. ”
Emellertid såg enkelskivans millimetervåglängds-teleskop inte sakerna på samma sätt som Hubble. I stället för en mager midja hittade de en mer fullständig figur - ett "nästan sfäriskt materialflöde". Enligt nyhetsmeddelandet tillät ALMA: s oöverträffade upplösning forskare att bestämma varför det var en sådan skillnad i totalt utseende. Strukturen med dubbel lob var uppenbar när de fokuserade på distributionen av kolmonoxidmolekyler, sett vid millimetervåglängder, men endast mot insidan av nebulosan. Utsidan var dock en annan historia. ALMA avslöjade ett sträckt, kallt gasmoln som var relativt avrundat. Vad mer är, forskarna pekade också på en tjock korridor med millimeterstora dammkorn som omsluter föddstjärnan - anledningen till att det yttre molnet tog på sig en bowtie i synligt ljus! Dessa dammkorn skyddade en del av stjärnans ljus, vilket tillåter bara en glimt av optiska våglängder som kommer från motsatta ändar av molnet.
"Detta är viktigt för att förstå hur stjärnor dör och blir planetariska nebulosor," sa Sahai. "Genom att använda ALMA kunde vi helt bokstavligen och bildligt kasta nytt ljus på en solliknande stjärns dödsfall."
Det finns ännu fler till dessa nya resultat. Även om nebulans omkrets börjar värmas upp är den fortfarande lite kallare än den kosmiska mikrovågsbakgrunden. Vad kan vara ansvarigt? Fråga bara Einstein. Han kallade det "fotoelektrisk effekt".
Original berättelse Källa: NRAO News Release.
