बूमरैंग नेबुला, एक प्रोटो-प्लैनेटरी नेबुला जो एक मरते हुए लाल विशालकाय तारे (पृथ्वी से लगभग 5000 प्रकाश वर्ष) पर बनाया गया था, 1995 के बाद से खगोलविदों के लिए एक सम्मोहक रहस्य है। यह इस समय था, एक टीम का उपयोग करके धन्यवाद अब चिली में 15 मीटर स्वीडिश-ईएसओ सबमिलिमेट्रि टेलीस्कोप (SESTI) को डिस्मोर्सेस्ड किया जाता है कि इस नेबुला को ज्ञात यूनिवर्स में सबसे ठंडी वस्तु के रूप में जाना जाता है।
और अब, 20 साल बाद, हम जान सकते हैं कि क्यों। खगोलविदों की एक टीम के अनुसार, जिन्होंने उत्तरी चिली के अटाकामा रेगिस्तान में स्थित अटाकामा लार्ज मिलीमीटर / सबमिलिमिटर ऐरे (एएलएमए) का उपयोग किया था - जवाब में लाल विशाल में सवार एक छोटा साथी सितारा शामिल हो सकता है। इस प्रक्रिया से अधिकांश बड़े स्टार की बात को खारिज किया जा सकता है, जिससे इस प्रक्रिया में गैस और धूल का अति-ठंडा प्रवाह हो सकता है।
टीम के निष्कर्ष "द कोस्टेस्ट प्लेस इन द यूनिवर्स: बुर्जिंग नेब्युला में अल्ट्रा-कोल्ड आउटफ्लो एंड डस्टी डिस्क" शीर्षक वाले एक पेपर में दिखाई दिए, जो हाल ही में सामने आए एस्ट्रोफिजिकल जर्नल। नासा की जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी के एक खगोलशास्त्री राघवेन्द्र सहाय के नेतृत्व में, वे तर्क देते हैं कि इस गैस के तेजी से विस्तार ने इसे इतना ठंडा बना दिया है।
मूल रूप से साइडिंग स्प्रिंग ऑब्जर्वेटरी में एंग्लो-ऑस्ट्रेलियाई टेलीस्कोप का उपयोग करने वाले खगोलविदों की एक टीम द्वारा मूल रूप से 1980 में खोजा गया था, इस नेबुला का रहस्य स्पष्ट हो गया जब खगोलविदों ने उल्लेख किया कि यह कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) के प्रकाश को अवशोषित करता हुआ दिखाई दिया। यह पृष्ठभूमि विकिरण, जो बिग बैंग से ऊर्जा बचे हुए है, अंतरिक्ष की प्राकृतिक पृष्ठभूमि तापमान प्रदान करता है - 2.725 K (-270.4 ° C; -454.7 ° F)।
बूमरैंग नेबुला के लिए उस विकिरण को अवशोषित करने के लिए, यह सीएमबी से भी अधिक ठंडा होना था। बाद के अवलोकन से पता चला कि यह वास्तव में मामला था, क्योंकि निहारिका का तापमान आधे से कम डिग्री K (-272.5 ° C; -458.5 ° F) होता है। इसका कारण, हाल के अध्ययन के अनुसार, गैस बादल से करना है जो केंद्रीय तारे से 21,000 एयू (पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी का हजारों गुना अधिक) से 21,000 की दूरी तक फैला हुआ है।
गैस बादल - जो एक जेट का परिणाम है जिसे केंद्रीय स्टार द्वारा निकाल दिया जा रहा है - एक ऐसी दर से विस्तार कर रहा है जो एक एकल सितारा अपने आप ही उत्पादन कर सकता है। ALMA के साथ मापन करने के बाद, बहिर्वाह के क्षेत्रों का पता चला जो पहले कभी नहीं देखा गया था (लगभग 120,000 AUs की दूरी तक), टीम ने निष्कर्ष निकाला कि यह वही है जो पृष्ठभूमि विकिरण की तुलना में निम्न स्तर पर तापमान चला रहा है
वे आगे तर्क देते हैं कि यह केंद्रीय स्टार के अतीत में एक द्विआधारी साथी के साथ टकरा जाने का परिणाम था, और यहां तक कि प्राथमिक रूप से ऐसा होने से पहले कटौती करने में सक्षम थे। प्राथमिक, वे दावा करते हैं, एक रेड जाइंट ब्रांच (RGB) या अर्ली-RGB स्टार था - यानी अपने जीवन चक्र के अंतिम चरण में एक स्टार - जिसके विस्तार के कारण इसके बाइनरी साथी को इसके गुरुत्वाकर्षण द्वारा खींचा गया।
साथी तारा अंततः अपने मूल में विलीन हो गया, जिससे गैस का बहिर्वाह शुरू हो गया। जैसा कि राघवेन्द्र सहाय ने एक NRAO प्रेस विज्ञप्ति में बताया:
"इन नए आंकड़ों से हमें पता चलता है कि बड़े पैमाने पर लाल विशालकाय स्टार से अधिकांश तारकीय लिफाफे को एकल, लाल विशालकाय स्टार की क्षमताओं से कहीं अधिक गति से अंतरिक्ष में विस्फोट किया गया है। इतने अधिक द्रव्यमान और इतनी तीव्र गति से बाहर निकलने का एकमात्र तरीका दो परस्पर क्रिया करने वाले सितारों की गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा से है, जो अति-शीतल बहिर्वाह के गूढ़ गुणों की व्याख्या करेगा। ”
इन निष्कर्षों को ALU की क्षमता के कारण संभव बनाया गया था, जो कि नेबुला की सीमा, आयु, द्रव्यमान और गतिज ऊर्जा पर सटीक माप प्रदान करता है। इसके अलावा, बहिर्वाह की दर को मापने के अलावा, वे एकत्र हुए कि यह लगभग 1050 से 1925 वर्षों से हो रहा है। निष्कर्ष यह भी बताते हैं कि बुमेरांग नेबुला के दिनों को ज्ञात ब्रह्मांड में सबसे ठंडी वस्तु के रूप में देखा जा सकता है।
आगे देखते हुए, केंद्र में लाल विशालकाय तारा से यह उम्मीद की जा रही है कि वह एक ग्रहीय निहारिका बनने की प्रक्रिया को जारी रखेगा - जहाँ तारे अपनी बाहरी परतों को बहाकर गैस का एक विस्तृत आवरण बनाते हैं। इस संबंध में, यह सिकुड़ने और गर्म होने की उम्मीद है, जो इसके चारों ओर निहारिका को गर्म करेगा और इसे उज्जवल बना देगा।
लार्स-एके निमन के रूप में, सैंटियागो, चिली में संयुक्त ALMA वेधशाला में एक खगोलशास्त्री और कागज पर सह-लेखक ने कहा:
“हम इस उल्लेखनीय वस्तु को उसके जीवन के एक बहुत ही विशेष, बहुत कम समय में देखते हैं। यह संभव है कि ये सुपर कॉस्मिक फ़्रीज़र ब्रह्मांड में काफी सामान्य हैं, लेकिन वे केवल अपेक्षाकृत कम समय के लिए इस तरह के चरम तापमान को बनाए रख सकते हैं। ”
ये निष्कर्ष एक और ब्रह्माण्ड संबंधी रहस्य में नई अंतर्दृष्टि प्रदान कर सकते हैं, जो कि विशालकाय सितारे और उनके साथी कैसे व्यवहार करते हैं। जब इन प्रणालियों में बड़ा तारा अपने मुख्य अनुक्रम चरण में मौजूद होता है, तो यह अपने छोटे साथी का उपभोग कर सकता है और इसी तरह "कॉस्मिक फ्रीजर" बन सकता है। इसमें बुमेरांग नेबुला जैसी वस्तुओं का मूल्य निहित है, जो बाइनरी सिस्टम की बातचीत के बारे में पारंपरिक विचारों को चुनौती देता है।
यह अगली पीढ़ी के उपकरणों जैसे ALMA के मूल्य को भी प्रदर्शित करता है। उनकी बेहतर ऑप्टिकल क्षमताओं और अधिक उच्च-रिज़ॉल्यूशन की जानकारी प्राप्त करने की क्षमता को देखते हुए, वे हमें हमारे ब्रह्मांड के बारे में कुछ पहले कभी नहीं दिखाई देने वाली चीजों को दिखा सकते हैं, जो कि हमारे पूर्व धारणाओं को चुनौती दे सकता है कि वहां क्या संभव है।
