How big is Mgławica Bumerang?

Mgławica Bumerang, oddalona o około 5000 lat świetlnych od Ziemi, w gwiazdozbiorze Centaura, to obłok gazu i pyłu zdmuchnięty przez umierającą gwiazdę. Rok świetlny, czyli odległość, jaką światło pokonuje w ciągu roku, to około 9,46 biliona kilometrów. Dwa płaty mgławicy rozciągają się na około 2 lat świetlnych, czyli 19 bilionów kilometrów, od końca do końca. W 2026 roku jest to najzimniejszy znany obiekt naturalny we Wszechświecie.

Rozmiar

Na obrazach z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a mgławica ma dwa niemal identyczne płaty po przeciwnych stronach centralnej gwiazdy, co daje jej kształt klepsydry. NASA szacuje, że każdy płat ma prawie 1 rok świetlny długości, co daje około 2 lat świetlnych długości całej mgławicy.

Ta wartość zależy od odległości mgławicy, która jest niepewna. NASA podaje około 5000 lat świetlnych, a zespół, który badał mgławicę za pomocą obserwatorium radiowego ALMA, używa podobnej wartości, około 4900. Zespół obliczył też, że mgławica nie może być oddalona o więcej niż około 13 000 lat świetlnych. Jeśli leży dalej niż 5000 lat świetlnych, jest też większa.

Widoczne płaty to tylko część mgławicy. Obserwacje ALMA pozwoliły prześledzić bardzo zimny gaz wypływający z gwiazdy aż do odległości co najmniej 120 000 jednostek astronomicznych od niej, przy czym 1 jednostka astronomiczna (au) to średnia odległość Ziemi od Słońca. Zimny strumień gazu ma więc co najmniej 3,8 roku świetlnego średnicy, czyli niemal dwa razy tyle co długość widocznej mgławicy. Astronomowie uważają, że płaty to te części strumienia, które są oświetlone światłem gwiazdy wydostającym się ze środka.

Porównania rozmiarów

Długość mgławicy to mniej więcej połowa odległości od Słońca do Proximy Centauri, czyli 4,2 roku świetlnego.
Parsek, jednostka odległości równa około 3,26 roku świetlnego, to około 1,6 raza długości mgławicy.
Wokół środka gwiazdy biegnie gęsty pas pyłu i gazu. Ma około 1740 au średnicy, czyli około 29 razy tyle, ile wynosi szerokość orbity Neptuna.
Gdyby całą orbitę Neptuna zmniejszyć do rozmiarów piłki do koszykówki, ten pas pyłu miałby około 7 metrów średnicy, a widoczna mgławica około 500 metrów długości.

Najzimniejsze znane miejsce

Pomiary radiowe wykonane w 1995 roku wykazały, że gaz w mgławicy ma temperaturę zaledwie około 1 kelwina, czyli jeden stopień powyżej zera absolutnego. To około −272 stopni Celsjusza. Gaz ten jest nawet zimniejszy niż kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, najstarsze światło we Wszechświecie, które dociera do Ziemi z całego nieba i ma temperaturę około 2,7 kelwina.

Gaz ostygł dzięki bardzo szybkiej ekspansji. Odpływa od gwiazdy z prędkością około 164 kilometrów na sekundę (590 000 kilometrów na godzinę). Obserwacje ALMA pokazują, że zimny strumień gazu ma masę co najmniej 3,3 raza większą niż masa Słońca.

Umierająca gwiazda

Mgławica Bumerang jest mgławicą przedplanetarną. Jest to krótki etap, trwający około 1000 lat, między starym, rozdętym czerwonym olbrzymem a mgławicą planetarną, czyli świecącą powłoką gazu, którą zostawia po sobie umierająca gwiazda. Gaz w mgławicy to zewnętrzne warstwy czerwonego olbrzyma.

Gwiazda traciła masę niezwykle szybko. Astronomowie badający ją za pomocą ALMA twierdzą, że gwiazda towarzysząca wpadła spiralnym torem do czerwonego olbrzyma i połączyła się z jego jądrem, odrzucając zewnętrzne warstwy olbrzyma. Mgławicę nazwali Keith Taylor i Mike Scarrott w 1980 roku, od kształtu, jaki miała w dużym teleskopie w Australii.