توضیحی برای سردی بیش از حد سحابی بومرنگ

بيگ بنگ/ سرانجام دانشمندان توانستند توضيح دهند که چرا سحابي بومرنگ از فضاي اطراف خود سردتر است. در فاصله حدود ۵۰۰۰ سال نوري از زمين، سحابي عجيب و مرموزي وجود دارد که متوسط دماي آن به ۱ درجه کلوين(-۲۷۲٫۱۵ درجه سانتي گراد) مي رسد که اين دما، سحابي بومرنگ را به سردترين جسم طبيعي در جهان مبدل کرده است. براي دهه ها، دانشمندان تلاش کردند تا توضيح دهند که چگونه اين ابرهاي غيرعادي گازي دماي خود را از فضاي خالي سردتر حفظ مي کنند؟ اما حالا سرانجام جوابي يافته اند. ستاره اي ديگر، شيرجه اي مرگ بار به قلب در حال مرگ ستارۀ اين سحابي زده است. تصور مي شد که سحابي بومرنگ، يک سحابي سياره نما باشد که وارد مرحله اي انتقالي در ستاره رو به مرگ ميباشد. اين وضعيت به حالتي اشاره دارد که يک پوسته درخشان از گاز يونيزه شده از غول سرخ در حال فروپاشي به اطراف پخش مي شود. پيش بيني مي شود که همانگونه که خورشيد ما در حال از دست دادن سوخت هيدوژني خود است، تا چند ميليارد سال ديگر دچار اين پروسه شود به اين صورت که ابتدا به اندازه يک غول سرخ متورم شده و سپس پوسته خارجي اش شروع به ريزش مي کند که در نهايت يک سحابي سياره نما را شکل ميدهد. هسته جديد در معرض نمايش خورشيد، به خنک تر شدن و رمبيده شدن ادامه مي دهد و تبديل به کوتوله اي سفيد مي شود-يک ستاره پايدار بدون سوخت اتمي. بعد از ميلياردها سال ستاره کوتوله سفيد تمام گرماي باقي مانده را از دست مي دهد و ستاره اي مرده و سرد مي شود. اما اگر منظومه شمسي دو ستاره داشت چه اتفاقي مي افتاد؟ براساس اطلاعات جديد آرايه تلسکوپي آلما- ALMA، در بيابان آتاکاما واقع در شمال شيلي، محققان دريافته اند که سحابي بومرنگ بسيار سرد است. چرا که ستارۀ کوچتر همزاد ِ خود را به قلب غول سرخ پرتاب کرده و باعث شده تا مادۀ غول سرخ در غالب يک جريان فوق العاده سرد از گاز و غبار از آن خارج شود. اين نخستين بار است که دانشمندان توانستند به محاسبه دقيق سن يک سحابي دست يابند. رجموندرا صاحي، ستاره شناس آزمايشگاه پيشرانش جت ناسا مي گويد: « اين اطلاعات جديد نشان مي دهد که بسياري از پوشش ستاره اي غول پيکر سرخ، با سرعت بسيار زيادي که فراتر از توانايي ستارۀ غول پيکر منفرد است، در فضا پراکنده مي شوند. تنها راه بيرون راندن جرم بسيار زياد با چنين سرعت زيادي، ناشي از انرژي گرانشي دو ستارۀ تعاملي است، که ويژگي هاي گيج کنندۀ جريان خروجي مافوق سرد را توضيح مي دهد.» اين جريان خروجي ۱۰ برابر سريع تر از زماني که ستاره اي تنها گسترش مي يابد، ميباشد، اين جريان با سرعتي بيش از ۱۵۰ کيلومتر در ثانيه جا به جا مي شود، و سحابي سياره‌ نما را درون درجۀ حرارتي به اندازۀ ۱ درجۀ کلوين فرو مي برد. براي به دست آوردن درک درستي از اين مسأله، صفر درجۀ کلوين به عنوان صفر مطلق شناخته مي شود ـ نقطه اي بالقوه که در آن، تمام حرکات ترموديناميکي متوقف مي شوند. اين دما حتي از تابش پس زمينه کيهاني نيز سردتر است.( دماي تابش پس زمينه کيهاني ِ بيگ بنگ، و دماي پس زمينۀ طبيعي فضاي خالي بطور ميانگين ۲٫۷۲۵ کلوين يا ۲۷۰٫۴- سانتيگراد، است. ووتر وِلِمينگز، يکي از محققان و ستاره شناسان دانشگاه فن‌آوري چالمرز در سوئد گفت: «خواص بي نهايت بومرنگ، ايده هاي متعارف در مورد چنين تعاملات را به چالش مي کشد و يکي از بهترين فرصت ها را ما به جهت آزمودن فيزيک سامانه هاي دو ستاره اي که شامل يک ستارۀ غول پيکر نيز مي شوند را فراهم مي سازد.» البته، در حالي که تمام اينها شواهدي را که ما از سحابي بومرنگ در اختيار داريم را مشخص مي نمايد، و به راحتي دماي فوق‌العاده سرد آن را توضيح مي دهد، اما دانشمندان بايد ستارۀ کوچک درون اين سحابي رو نيز بيشتر مد نظر قرار داشته باشند. چيزي که ما مي دانيم اين است که سردترين جسم در جهان، نمي تواند براي هميشه اين ويژگي را حفظ کند ـ تيم محققان متوجه شدند که اين سحابي در حال گرم شدن است ـ و اينکه آنها فکر مي کنند مي توانيم اجرام ديگري به مانند آن را در جاي ديگري از جهان بيابيم. لارس نيمان از رصدخانۀ آلما مي گويد: «ما اين شيء قابل توجه را در دورۀ بسيار ويژه و بسيار کوتاه زندگي اش، ديديم. اين امکان وجود دارد که اين نوع ابرهاي منجمد ِ کيهاني، در جهان بسيار متداول باشند، اما تنها مي توانند اين چنين دماي شديد را براي يک مدت ِ نسبتاً کوتاه حفظ نمايند.» جزئيات بيشتر اين پژوهش در نشريۀ Astrophysical Journal منتشر شده است. با کانال تلگرامي «آخرين خبر» همراه شويد