Una spiegazione alla freddissima nebulosa Boomerang

La nebulosa Boomerang vista da ALMA e Hubble (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble; NRAO/AUI/NSF)
La nebulosa Boomerang vista da ALMA e Hubble (Immagine ALMA (ESO/NAOJ/NRAO); NASA/ESA Hubble; NRAO/AUI/NSF)

Un articolo pubblicato sulla rivista “The Astrophysical Journal” descrive una ricerca sulla nebulosa Boomerang, definita il luogo più freddo dell’universo. Un team guidato da Raghvendra Sahai del Jet Propulsion Laboratory della NASA ha utilizzato il radiotelescopio ALMA per capire perché il flusso di materiali provenienti dalla stella al centro della nebulosa si stia espandendo molto rapidamente. Secondo gli astronomi c’è una compagna e le interazioni gravitazionali tra le due stelle hanno accelerato quel flusso.

La nebulosa Boomerang è a circa 5.000 anni luce dalla Terra e al suo centro c’è una stella gigante rossa nel corso dell’agonia finale che la porterà verso la sua morte. Quando venne scoperta nel 1995, gli astronomi rimasero perplessi perché le osservazioni indicavano che assorbiva la luce della radiazione cosmica di fondo, che in termini molto semplici è una sorta di eco del Big Bang. Quella radiazione determina anche la temperatura di fondo dello spazio a quasi 2,8 Kelvin e il fatto che la nebulosa Boomerang la assorba significa che è ancora più fredda.

La fase dell’agonia della stella è chiamata nebulosa protoplanetaria o preplanetaria. Il flusso di materiale stellare che dà alla nebulosa la sua forma si sta espandendo in maniera molto rapida ed è il motivo per cui è così freddo, meno di mezzo Kelvin, una temperatura vicina allo zero assoluto. Si tratta di un fenomeno decisamente anormale che ha lasciato perplessi gli astronomi per due decenni ma ora questa nuova ricerca offre una spiegazione.

Qualche anno fa la nebulosa Boomerang era già stata studiata usando il radiotelescopio ALMA ma all’epoca l’array di antenne che ne determina la straordinaria sensibilità non era ancora stato completato. Stavolta, ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), inaugurato nel marzo 2013, è stato impiegato a piena potenza permettendo di calcolare l’estensione, l’età, la massa e l’energia cinetica della nebulosa.

Le informazioni raccolte hanno permesso agli astronomi di stimare che la nebulosa a forma di clessidra di estende per oltre tremila miliardi di chilometri. Il flusso freddissimo che proviene dalla gigante rossa al centro è fino a 10 volte più grande e viaggia a una velocità di oltre 150 km/s. L’espansione procede a una velocità che è circa 10 volte quella che una stella potrebbe produrre.

Gli astronomi hanno concluso che l’unico modo per espellere tanta massa a velocità così elevate arriva dall’energia gravitazionale di due stelle che stanno interagendo. La compagna della gigante rossa potrebbe essere una piccola stella che è finita nel cuore dell’altra creando il flusso freddissimo dalle proprietà anormali che ha suscitato per vent’anni la perplessità degli astronomi.

L’articolo in cui è descritta questa ricerca descrive la nebulosa Boomerang come il luogo più freddo dell’universo ma l’astronomo Lars-Åke Nyman, uno degli autori, ha affermato che in realtà potrebbe essere una situazione comune nell’universo. I sistemi binari sono comuni ma le nebulose protoplanetarie hanno in generale una durata molto breve in termini astronomici e quelle come la nebulosa Boomerang potrebebero durare ancor meno. In sostanza, è possibile che siamo stati fortunati a trovarla nel corso dei millenni in cui la sua temperatura è estrema.

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