Boomerang Nebula, sebuah nebula proto-planet yang diciptakan oleh bintang gergasi merah yang sekarat (terletak kira-kira 5000 tahun cahaya dari Bumi), telah menjadi misteri yang menarik bagi para astronom sejak 1995. Pada masa ini, terima kasih kepada pasukan yang menggunakan Teleskop Submillimetre Sweden-ESO (SESTI) 15-meter yang telah dinyahaktifkan, bahawa nebula ini mula dikenali sebagai objek paling dingin di Alam Semesta yang diketahui.
Dan sekarang, lebih 20 tahun kemudian, kita mungkin tahu mengapa. Menurut pasukan ahli astronomi yang menggunakan Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) - yang terletak di gurun Atacama di utara Chile - jawapannya mungkin melibatkan bintang pendamping kecil yang terjun ke gergasi merah. Proses ini mungkin mengeluarkan sebahagian besar bahan bintang yang lebih besar, mewujudkan aliran gas dan habuk yang sangat sejuk dalam prosesnya.
Penemuan pasukan muncul dalam makalah berjudul "The Coldest Place in the Universe: Probing the Ultra-cold Outflow and Dusty Disk in the Boomerang Nebula", yang muncul baru-baru ini di Jurnal Astrofizik. Diketuai oleh Raghvendra Sahai, ahli astronomi di Makmal Jet Propulsion NASA, mereka berpendapat bahawa pengembangan gas ini dengan cepat menyebabkannya menjadi begitu sejuk.
Mula-mula ditemui pada tahun 1980 oleh sepasukan ahli astronomi menggunakan teleskop Anglo-Australia di Siding Spring Observatory, misteri nebula ini menjadi nyata ketika para astronom menyatakan bahawa ia kelihatan menyerap cahaya Latar Gelombang Gelombang Kosmik (CMB). Sinaran latar ini, yang merupakan sisa tenaga dari Big Bang, memberikan suhu ruang latar semula jadi - 2.725 K (–270.4 ° C; -454.7 ° F).
Agar Boomerang Nebula menyerap radiasi itu, ia harus lebih sejuk daripada CMB. Pemerhatian berikutnya menunjukkan bahawa ini sebenarnya terjadi, kerana nebula memiliki suhu kurang dari setengah derajat K (-272,5 ° C; -458,5 ° F). Sebabnya, menurut kajian baru-baru ini, ada kaitan dengan awan gas yang memanjang dari bintang pusat hingga jarak 21.000 AU (21 ribu kali jarak antara Bumi dan Matahari).
Awan gas - yang merupakan hasil jet yang ditembakkan oleh bintang pusat - berkembang dengan laju sekitar 10 kali lebih cepat daripada apa yang dapat dihasilkan oleh satu bintang. Setelah melakukan pengukuran dengan ALMA yang mendedahkan kawasan aliran keluar yang tidak pernah dilihat sebelumnya (dengan jarak sekitar 120.000 AU), pasukan menyimpulkan bahawa inilah yang mendorong suhu ke tahap lebih rendah daripada radiasi latar belakang
Mereka selanjutnya berpendapat bahawa ini adalah hasil bintang pusat bertembung dengan rakan binari pada masa lalu, dan bahkan dapat menyimpulkan seperti apa yang utama sebelum ini berlaku. Yang utama, menurut mereka, adalah Red Giant Branch (RGB) atau bintang RGB awal - iaitu bintang pada fasa terakhir kitaran hayatnya - yang pengembangannya menyebabkan rakan binari ditarik oleh graviti.
Bintang pendamping akhirnya akan bergabung dengan intinya, yang menyebabkan aliran keluar gas bermula. Seperti yang dijelaskan oleh Raghvendra Sahai dalam siaran akhbar NRAO:
"Data baru ini menunjukkan kepada kita bahawa sebahagian besar sampul bintang dari bintang gergasi merah besar telah diletupkan ke angkasa dengan kelajuan yang jauh melebihi kemampuan bintang gergasi merah tunggal. Satu-satunya cara untuk mengeluarkan begitu banyak jisim dan pada kelajuan yang melampau adalah dari tenaga graviti dua bintang yang saling berinteraksi, yang akan menjelaskan sifat-sifat membingungkan aliran keluar ultra-sejuk. "
Penemuan ini dimungkinkan berkat kemampuan ALMA untuk memberikan pengukuran yang tepat mengenai tahap, usia, jisim dan tenaga kinetik nebula. Selain itu, selain mengukur tingkat aliran keluar, mereka mengetahui bahwa hal itu terjadi selama sekitar 1050 hingga 1925 tahun. Penemuan ini juga menunjukkan bahawa zaman Boomerang Nebula sebagai objek terdingin di Alam Semesta yang diketahui mungkin diberi nombor.
Ke depan, bintang gergasi merah di tengah diharapkan dapat meneruskan proses menjadi nebula planet - di mana bintang-bintang menumpahkan lapisan luarnya untuk membentuk shell gas yang berkembang. Sehubungan dengan itu, diharapkan akan menyusut dan menjadi lebih panas, yang akan memanaskan nebula di sekitarnya dan membuatnya lebih cerah.
Seperti yang dikatakan oleh Lars-Åke Nyman, ahli astronomi di Balai Cerap ALMA Bersama di Santiago, Chile, dan pengarang bersama di atas kertas tersebut, berkata:
“Kami melihat objek yang luar biasa ini pada masa yang sangat istimewa dan sangat pendek dalam hidupnya. Ada kemungkinan pembeku super kosmik ini sangat biasa di alam semesta, tetapi mereka hanya dapat mengekalkan suhu ekstrem seperti itu dalam waktu yang agak singkat. "
Penemuan ini juga dapat memberikan pandangan baru mengenai misteri kosmologi yang lain, seperti bagaimana tingkah laku bintang gergasi dan rakan mereka. Apabila bintang yang lebih besar dalam sistem ini wujud fasa urutan utamanya, ia akan memakan pendampingnya yang lebih kecil dan juga menjadi "pembeku kosmik". Di sinilah terletaknya nilai objek seperti Boomerang Nebula, yang mencabar idea konvensional mengenai interaksi sistem binari.
Ia juga menunjukkan nilai instrumen generasi akan datang seperti ALMA. Memandangkan kemampuan optik dan kemampuan mereka yang lebih tinggi untuk memperoleh maklumat beresolusi tinggi, mereka dapat menunjukkan kepada kita beberapa perkara yang belum pernah dilihat sebelumnya mengenai Alam Semesta kita, yang hanya dapat mencabar pemikiran kita tentang apa yang mungkin ada di luar sana.
