在浩瀚宇宙中，共包层双星系统犹如神秘的天体舞者，它们以独特的方式演绎着恒星演化的奇妙篇章。这类系统极为罕见，却为天文学家提供了探索冷星云诞生奥秘的珍贵窗口。恒星演化模型成为解开这一谜题的关键工具，当两颗恒星共享一个气体包层时，通过观测包层的膨胀速度与物质抛射率，科学家能够追溯星云冷却的初始条件。
若能进一步测量双星的质量与轨道周期，星云的冷却效率便可被精准锁定。不过，这套方法仅适用于共包层双星系统。对于普通双星系统，科学家则转向分析星云的光谱辐射特性——这张记录着光强度与波长关系的图谱，如同星云的"指纹"，蕴含着温度、成分与密度的关键信息。光谱的形态由星云的膨胀速度与物质构成共同塑造，因此不同光谱类型直接反映了星云的冷却状态。
观测数据显示，共包层双星的物质抛射量与星云冷却速度呈正相关。以编号J0523-4116的系统为例，其每年抛射0.01太阳质量的物质，形成的星云温度仅1.1K，堪称"宇宙冰窖"。这一发现得益于荷兰天文学家德弗里斯在20世纪末提出的包层相互作用模型，该模型揭示了物质抛射规模与星云寒冷程度之间的关联。
星云冷却的奥秘还藏在共包层的物质密度中。当高密度包层物质被高速抛射时，会在宇宙真空中经历绝热膨胀——这一过程不吸收外界热量，却因持续对外做功导致内部温度骤降。因此，高密度系统形成的星云温度极低，如J0523-4116的星云仅比绝对零度高1.1度；而普通密度系统的星云温度可达数十K。通过分析物质特性，科学家能够预测星云的最终冷却温度。
面对遥远星云的低温测量挑战，天文学家开发出三种创新方法。毫米波波段观测法适用于千光年内的冷星云，借助高灵敏度望远镜捕捉毫米波段的特征辐射峰值，结合玻尔兹曼分布定律即可计算温度。分子谱线分析则通过观测分子能级跃迁产生的谱线强度与宽度变化——这种周期性规律被称为"温度敏感谱线周期"，周期越长对应温度越低，从而推算出星云的激发温度与动能温度。
第三种方法源于上世纪90年代的突破性发现：美国天文学家巴恩斯观测到，极冷星云的热辐射几乎全部来自分子转动能级跃迁。在低温环境下，分子仅能通过转动状态变化释放辐射，其波长与温度严格成反比——温度越低，辐射波长越长。通过测量最长辐射波长并代入分子转动辐射公式，科学家能够精确测定星云的低温值。这些方法共同构建起人类探索宇宙冷域的精密工具箱。
