Forskare har länge varit intresserade av frågan: hur kallt det är i rymden. Som regel är temperaturen där inte lägre än relikstrålningens temperatur, som genomsyrar hela universum. Men på platser där stjärnor dör kan temperaturen sjunka mycket lägre. Forskare lyckades hitta en sådan plats i den planetariska Boomerang-nebulosan.
Medeltemperaturen på jorden, en planet som ligger mer än 149 miljoner kilometer från solen, hålls inom 300 K. Det bör noteras att planeten fortfarande värms upp av den heta kärnan, och dessutom skulle temperaturindikatorerna i frånvaro av atmosfären vara ytterligare 50 K mindre. Ju längre ett objekt är från närmaste stjärna, desto kallare är det. Till exempel på Pluto är medeltemperaturen bara 44 K. Vid sådana hastigheter fryser även kväve, vilket innebär att praktiskt taget ingenting skulle vara kvar av jordens atmosfär, eftersom den innehåller 80 procent kväve. Utanför solsystemet, i det interstellära rummet, är det mycket kallare.
Molekylära moln flyter över galaxen, vars ämne har en temperatur på cirka 10-20 K, vilket är nära absolut noll. Det finns inga lägre temperaturer i galaxen längre, eftersom resten av dess delar värms upp i en eller annan grad av stjärnstrålning.
Men i det intergalaktiska utrymmet är temperaturen ännu lägre än i ett molekylärt moln, som ligger långt ifrån strålningskällor. Galaxerna är åtskilda av miljontals ljusår av tomrum, och den enda strålning som når alla hörn av rymden är mikrovågsbakgrundsstrålning, som är kvar från Big Bang. På grund av vågorna av relikstrålning sjunker temperaturen i det intergalaktiska utrymmet inte under 2,73 K. Vid första anblicken kan det tyckas att det helt enkelt inte kan bli kallare, men det är faktiskt långt ifrån fallet.
Mer exakt kan det teoretiskt vara kallare. För att temperaturindexen för det intergalaktiska utrymmet ska sjunka under 2,73 K är det nödvändigt att vänta på att universum expanderar något. Denna expansion pågår redan - universum expanderar med en hastighet på cirka 770 kilometer per sekund under 3,26 miljoner ljusår. För närvarande når universums ålder 13,78 miljarder år, och när det blir dubbelt så stort kommer relikstrålningen att kunna hålla temperaturen bara en grad över absolut noll.
Temperaturkarta över den förplanetära Boomerang-nebulosan
Och de mest oväntade nyheterna från forskare: den kallaste platsen i universum finns redan just nu och inte mycket långt från jorden - i Boomerang-nebulosan, som ligger bara 5 tusen ljusår från vår planet.
Kampanjvideo:
I mitten av denna nebulosa finns en döende stjärna, som tidigare var som solen, en gul dvärg. Liksom resten av stjärnorna i samma spektralklass blev den en röd jätte och hamnade i ett system som uppstod från en vit dvärg och en preplanetär nebulosa som uppstod runt den.
Planetnebulosan kallas vanligtvis resterna av den röda jättens perifera regioner, som kastas ut av stjärnan under den period då dess centrum krympt till storleken på en vit dvärg. Men innan den blir en planetarisk nebulosa blir den röda dvärgen en preplanetär nebulosa ett tag. Om alla nödvändiga förhållanden uppstår i den, kan temperaturindikatorerna i nebulosan sjunka under de lägsta temperaturerna i universum. Den indiska astronomen Ravendra Sahai kom till liknande slutsatser, och mycket tidigare än hans team skapade en temperaturkarta över Boomerang-nebulosan och såg till att det verkligen var väldigt kallt där.
Boomerang-nebulosan är den kallaste platsen i universum
Foto: ESA / NASA
En preplanetär nebulosa uppstår om temperaturen i stjärnans kärna stiger, men samtidigt börjar den perifera materien bara att separera. Denna process inträffar med flera utmatningar av plasmaströmmar som börjar i det yttre skiktet av stjärnmateria. Enligt kosmiska standarder existerar dessa strömmar under mycket kort tid - bara några tusen år. Förutsatt att plasman i strömmen rör sig snabbt (och i Boomerang-nebulosan är detta exakt fallet) inträffar stjärnförlusten med hög hastighet. Det är tack vare denna enorma hastighet i nebulosan att de regioner uppstår där temperaturindexet inte överstiger 0,5 K, vilket är mycket lägre än temperaturen någon annanstans i universum.
Och allt för att molekylernas termiska energi omvandlas till rörelseenergin, varför luften svalnar.
