死にかけている赤い巨大星（地球から約5000光年離れたところにある）によって作られた原始惑星系星雲であるブーメラン星雲は、1995年以来、天文学者にとって説得力のある謎でした。現在廃止されているチリの15メートルスウェーデンESOサブミリメータ望遠鏡（SESTI）。この星雲は、既知の宇宙で最も冷たい天体として知られるようになりました。
そして今、20年以上後、私たちはその理由を知っているかもしれません。チリ北部のアタカマ砂漠にあるアタカマ大ミリ波/サブミリ波アレイ（ALMA）を使用した天文学者のチームによると、小さなコンパニオンスターが赤い巨人に飛び込んでいる可能性があります。このプロセスでは、より大きな星の物質のほとんどが放出され、プロセス中にガスとダストの超低温の流出が生じた可能性があります。
チームの調査結果は、「宇宙で最も寒い場所：ブーメラン星雲の超低温流出とほこりっぽいディスクの調査」というタイトルの論文に掲載されました。 天体物理ジャーナル。 NASAのジェット推進研究所の天文学者であるRaghvendra Sahai率いる彼らは、このガスの急速な膨張が、このガスを非常に冷たくした原因だと主張しています。
1980年にサイディングスプリング天文台にあるアングロオーストラリアの望遠鏡を使用して天文学者のチームによって最初に発見されたこの星雲の謎は、宇宙マイクロ波背景（CMB）の光を吸収しているように見えると天文学者が指摘したときに明らかになりました。ビッグバンからの残りのエネルギーであるこの背景放射は、宇宙の自然背景温度– 2.725 K（–270.4°C; -454.7°F）を提供します。
ブーメラン星雲がその放射線を吸収するには、CMBよりもさらに低温である必要がありました。その後の観察により、星雲の温度はKの半分以下（-272.5°C、-458.5°F）であるため、これが実際に当てはまることが明らかになりました。この理由は、最近の研究によると、中心の星から21,000 AU（地球と太陽の間の距離の21千倍）の距離に広がるガス雲に関係しています。
中央の星によって発射されているジェットの結果であるガス雲は、単一の星がそれ自体で生成できるものよりも約10倍速い速度で膨張しています。これまでに見られなかった（約120,000 AUの距離までの）流出の領域を明らかにしたALMAで測定を行った後、チームはこれが背景放射の温度よりも低いレベルに温度を上げていることであると結論付けました
さらに、これは中央の星が過去に連星のコンパニオンと衝突した結果であり、これが行われる前の原始星がどんなものであったかを推測することさえできたと主張している。彼らの主張によると、主要なものは、レッドジャイアントブランチ（RGB）または初期RGBスター、つまりそのライフサイクルの最終段階にあるスターであり、その膨張により、2進コンパニオンが重力によって引き込まれました。
伴星はやがてその中心と合体し、ガスの流出が始まりました。 Raghvendra SahaiがNRAOプレスリリースで説明したように、
「これらの新しいデータは、巨大な赤い巨大星からの恒星のエンベロープのほとんどが、単一の赤い巨大星の能力をはるかに超える速度で宇宙に爆破されたことを示しています。非常に多くの質量をそのような極端な速度で放出する唯一の方法は、相互作用する2つの星の重力エネルギーからであり、これにより、超低温流出の不可解な特性が説明されます。」
これらの発見は、ALMAが星雲の範囲、年齢、質量、運動エネルギーを正確に測定できるようになったおかげで可能になりました。また、流出率の測定に加えて、1050年から1925年の間に発生していることも収集しました。調査結果は、既知の宇宙で最も冷たい天体であるブーメラン星雲の時代に番号が付けられていることも示しています。
前方を見ると、中心にある赤い巨大な星は、惑星状星雲になるプロセスが続くと予想されています。星は、外層を放出して、膨張するガスの殻を形成します。この点で、収縮して熱くなることが予想されます。これにより、周囲の星雲が暖かくなり、明るくなります。
チリのサンティアゴにある合同アルマ観測所の天文学者であり、この論文の共著者であるラースアケナイマンは、次のように述べています。
「私たちはこの驚くべき物体を、その非常に特別な、非常に短命な期間に見ます。これらの超宇宙冷凍庫は宇宙で非常に一般的である可能性がありますが、そのような極端な温度を維持できるのは比較的短時間だけです。」
これらの発見は、別の宇宙論の謎への新たな洞察を提供する可能性もあります。それは、巨大な星とその仲間がどのように振る舞うかということです。これらのシステムのより大きな星がその主系列フェーズにある場合、それはその小さな仲間を消費し、同様に「宇宙冷凍庫」になるかもしれません。ここには、バイナリシステムの相互作用に関する従来のアイデアに挑戦するブーメラン星雲のようなオブジェクトの価値があります。
また、ALMAのような次世代の楽器の価値を示しています。彼らの優れた光学的能力とより高解像度の情報を取得する能力を考えると、彼らは私たちの宇宙についてこれまでに見たことのないことを示すことができます。
