Hourglass kosmik beku

Ahli astronomi menyelesaikan teka-teki di sekitar bentuk sebenar nebula boomerang

Pada imej Hubble nebula bumerang, kabut muncul dalam bentuk jammasa. © Bill Saxton; NRAO / AUI / NSF; NASA / Hubble; Raghvendra Sahai
membaca dengan kuat

Cosmic Cold: Nebula boomerang adalah pada suhu hanya satu darjah di atas sifar mutlak tempat yang paling sejuk di alam semesta. Teka-teki telah setakat ini memberikan para astronom bentuknya: teleskop di Bumi menunjukkan struktur seperti bumerang; dalam imej-imej dari Teleskop Angkasa Hubble, kabus pada jam pasir seolah-olah menyerupai. Bentuk sebenar ruang sejuk kosmik kini diturunkan oleh pelbagai teleskop ALMA di Gurun Atacama Chile, seperti yang dilaporkan penyelidik AS dalam jurnal "The Astrophysical Journal".

Nebula boomerang membolehkan pandangan ke masa depan yang mungkin mendahului matahari kita. Selepas bintang di pusatnya telah menggunakan rizab hidrogen di inti, ia melompat ke dalam raksasa merah. Sejak itu dia telah melontar sampul gasnya pada kelajuan tinggi. Tidak lama lagi, hanya teras kecil yang sangat panas akan kekal sebagai kerdil putih dan menjadikan cahaya gas di sekitarnya dengan sinaran ultraviolet. Bagaimanapun, belum sampai sejauh ini. Sebaliknya, butiran habuk mencerminkan cahaya bintang yang mati - menjadikan kabus kelihatan.

Lebih sejuk daripada radiasi latar belakang kosmik

Berulang kali, cermin kosmik menawan ahli-ahli astronomi. Sudah pada tahun 1997, Raghvendra Sahai dari Makmal Jet Propulsion NASA dan rakan-rakannya mendapati bahawa nebula boomerang adalah tempat paling sejuk yang diketahui di alam semesta. Hanya satu darjah di atas sifar mutlak, kabus bahkan lebih sejuk daripada latar belakang kosmik, yang mempunyai suhu yang agak seragam iaitu 2.8 darjah Kelvin. Bertanggungjawab untuk suhu berais ialah gas dalam kabus, yang mengembang pada kelajuan tinggi dan dengan itu menjadi sejuk.

Tetapi kabus boomerang memperlihatkan penyelidik bukan sahaja kerana sifat supercoolednya. Bentuk yang tepat dari 5.000 struktur cahaya yang jauh menimbulkan misteri. Melihat sinaran mereka dalam jarak milimeter dengan teleskop dari Bumi, dia kelihatan bujur dan sedikit bengkok - seperti bumerang. Tetapi: "Apabila ahli astronomi memandang objek ini dengan Hubble pada tahun 2003, mereka melihat bentuk jam pasir yang sangat klasik, " kata Sahai, yang juga pengarang utama kajian mengenai nebula boomerang dalam terbitan jurnal Astrophysical semasa. "Banyak planet nebula mempunyai struktur ini. Ia adalah satu siri aliran gas yang bintang berkilat pada kelajuan tinggi. Aliran ini membentuk lubang di awan gas di sekelilingnya bahawa bintang itu dikeluarkan sebagai gergasi merah dalam fasa kehidupan sebelumnya. "

Ilusi optik

Para penyelidik menyelesaikan misteri bentuk nebula dengan bantuan ALMA, sebuah rangkaian teleskop raksasa di Gurun Atacama, yang menunjukkan kosmos dalam resolusi tinggi. Sahai dan rakan-rakannya melihat pengedaran molekul karbon monoksida dan mendapati bahawa bentuk jam pasir Hubble hanya wujud di dalam nebula. Ia dikelilingi oleh lebih banyak gas yang sangat sejuk. Oleh itu, kabus berais hampir bulat. Walau bagaimanapun, bola ini memanaskan sedikit ke arah tepi yang melampau. paparan

Bintang yang mati di tengah dikelilingi oleh cincin padat butiran debu berukuran milimeter, yang menelan sebahagian besar cahaya yang kelihatan. Ia hanya boleh melarikan diri dalam dua arah bertentangan. Oleh itu, melihat objek dalam cahaya yang kelihatan seperti yang dilakukan oleh Hubble, nampaknya mempunyai bentuk jam pasir.

Penemuan baru adalah sangat berharga bagi pemahaman kami tentang akhir bintang dan kelahiran nebula planet, kata Sahai. Dengan bantuan ALMA, kita boleh secara literal dan juga dalam arti kiasan membuang cahaya baru pada penderitaan bintang seperti matahari. "

(The Astrophysical Journal, 2013; doi: 10.1088 / 0004-637X / 777/2/92)

(Raghvendra Sahai et al., (Makmal Propulsion Jet, Institut Teknologi California, Pasadena), 28 Oktober 2013 - AKR)