أين هو أبرد مكان في الكون؟ في الوقت الحالي ، يعتبر علماء الفلك أن "سديم بوميرانج" حصل على الأوسمة. وهذا يجعلها أكثر برودة من درجة حرارة الخلفية الطبيعية للفضاء! ما الذي يجعلها أكثر برودة من الشفق بعيد المنال من الانفجار الكبير؟ يستخدم الفلكيون صلاحيات تلسكوب Atacama Large Millimeter / subillimeter Array (ALMA) لإخبارنا بالمزيد عن خصائصه الباردة وشكله غير المعتاد.
"بوميرانج" مختلف في كل مكان. إنها ليست سديم كوكبي بعد. مصدر الضوء المؤجج - النجم المركزي - ليس حارًا بما يكفي حتى الآن ليبعث كميات هائلة من الأشعة فوق البنفسجية التي تضيء الهيكل. يضيء الآن ضوء النجوم الذي يضيء حبيبات الغبار المحيطة به. عندما شوهدت التلسكوبات الأرضية لأول مرة في الضوء البصري ، بدا أن السديم يتحول إلى جانب واحد وهكذا حصل على اسمه الخيالي. كشفت الملاحظات اللاحقة باستخدام تلسكوب هابل الفضائي عن هيكل زجاجي للساعة. الآن ، أدخل ALMA. من خلال هذه الملاحظات الجديدة ، يمكننا أن نرى صور هابل تظهر فقط جزءًا مما يحدث ، والفصوص المزدوجة التي شوهدت في البيانات القديمة ربما كانت فقط "خدعة الضوء" كما قدمتها الأطوال الموجية البصرية.
قالت Raghvendra Sahai ، وهي باحثة وعالمة رئيسية في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في باسادينا ، كاليفورنيا ، والمؤلفة الرئيسية لورقة نشرت: في مجلة الفيزياء الفلكية. "ما بدا وكأنه فص مزدوج ، أو شكل" بوميرانج "، من التلسكوبات الضوئية الأرضية ، هو في الواقع هيكل أوسع بكثير يتوسع بسرعة في الفضاء."
إذن ما الذي يجري هناك يجعل بوميرانج زبوناً رائعاً؟ إنه التدفق ، حبيبي. يتوسع النجم المركزي بوتيرة محمومة ويخفض درجة حرارته في هذه العملية. مثال رئيسي على ذلك هو مكيف الهواء. يستخدم الغاز المتوسع لخلق قلب أكثر برودة ، وبينما تهب النسيم عليه - أو في هذه الحالة ، القشرة المتوسعة - يتم تبريد البيئة المحيطة به. استطاع الفلكيون تحديد مدى برودة الغاز في السديم من خلال ملاحظة كيف امتص ثابت ثابت إشعاع الخلفية الكونية الميكروي: 2.8 درجة كلفن (ناقص 455 درجة فهرنهايت).
وعلق ساهاي قائلاً: "عندما نظر الفلكيون إلى هذا الشيء عام 2003 مع هابل ، رأوا شكل" الساعة الرملية "الكلاسيكي للغاية". "العديد من السدم الكوكبية لها نفس شكل الفص المزدوج ، والذي هو نتيجة لتدفق الغاز عالي السرعة الذي يتم التخلص منه من النجم. ثم تقوم الطائرات بحفر ثقوب في سحابة محيطية من الغازات التي أخرجها النجم حتى في وقت مبكر من عمره باعتباره عملاقًا أحمر. "
ومع ذلك ، فإن التلسكوبات ذات الطول الموجي ذات الطبق الواحد المليمتر لا ترى الأشياء مثل هابل. وبدلاً من الخصر النحيف ، وجدوا الشكل الأكثر اكتمالاً - "تدفق شبه كروي من المواد". وفقًا للبيان الصحفي ، سمحت دقة ALMA غير المسبوقة للباحثين بتحديد سبب وجود مثل هذا الاختلاف في المظهر العام. كان الهيكل ثنائي الفص واضحًا عندما ركزوا على توزيع جزيئات أول أكسيد الكربون كما رأينا في الأطوال الموجية المليمترية ، ولكن فقط نحو داخل السديم. لكن الخارج كان قصة مختلفة. كشفت ALMA عن سحابة غاز باردة ممتدة كانت مستديرة نسبيًا. علاوة على ذلك ، حدد الباحثون أيضًا ممرًا سميكًا لحبيبات الغبار بحجم مليمتر يلف النجم السلف - وهو السبب الذي جعل السحابة الخارجية تظهر شكل ربطة في الضوء المرئي! كانت حبيبات الغبار هذه تحجب جزءًا من ضوء النجم ، مما يسمح فقط بلمحة عن الأطوال الموجية الضوئية القادمة من الأطراف المتقابلة للسحابة.
قال ساهي "هذا مهم لفهم كيف تموت النجوم وتصبح سدم كوكبية". "باستخدام ALMA ، تمكنا حرفياً ومجازياً من إلقاء ضوء جديد على آلام الموت لنجم يشبه الشمس."
هناك المزيد لهذه النتائج الجديدة. على الرغم من أن محيط السديم بدأ في الاحماء ، إلا أنه لا يزال أكثر برودة قليلاً من خلفية الميكروويف الكونية. ماذا يمكن أن يكون مسؤولا؟ فقط اسأل أينشتاين. سماها "التأثير الكهروضوئي".
مصدر القصة الأصلي: بيان صحفي NRAO.
