Учените отдавна се интересуват от въпроса: колко е студено в космоса. Като правило температурата там не е по-ниска от температурата на реликтовото лъчение, което прониква в цялата Вселена. Въпреки това, на места, където звездите умират, температурите могат да паднат много по-ниски. Точно такова място учените успяха да намерят в планетарната мъглявина Бумеранг.
Средната температура на Земята, планета, разположена на разстояние повече от 149 милиона километра от Слънцето, се поддържа в рамките на 300 К. Трябва да се отбележи, че планетата все още се нагрява от горещото ядро и в допълнение, при липса на атмосфера, температурните показатели ще бъдат още 50 K по-малко. Колкото по-далеч е даден обект от най-близката звезда, толкова е по-студен. Например, на Плутон средната температура е само 44 К. При такива темпове дори азотът замръзва, което означава, че на практика няма да остане нищо от земната атмосфера, защото съдържа 80 процента азот. Извън слънчевата система, в междузвездното пространство, е много по-студено.
По галактиката се носят молекулярни облаци, веществото в които има температура около 10-20 K, което е близо до абсолютната нула. В галактиката вече няма по-ниски температури, тъй като останалите части от нея се затоплят до една или друга степен от звездното лъчение.
В междугалактическото пространство обаче температурата е дори по-ниска, отколкото в молекулярния облак, който е далеч от източниците на радиация. Галактиките са разделени от милиони светлинни години празнота и единственото излъчване, достигащо всички краища на космоса, е микровълново фоново излъчване, което е останало от Големия взрив. Поради вълните на реликтното излъчване температурата в междугалактическото пространство не пада под 2.73 К. На пръв поглед може да изглежда, че просто не може да бъде по-студено, но в действителност това далеч не е така.
По-точно, теоретично може да бъде по-студено. За да могат температурните индекси в междугалактическото пространство да спаднат под 2.73 K, е необходимо да изчакате Вселената да се разшири леко. Това разширяване вече се извършва - Вселената се разширява със скорост от около 770 километра в секунда за 3,26 милиона светлинни години. Понастоящем възрастта на Вселената достига 13,78 милиарда години и когато стане два пъти по-голяма, реликтовото лъчение ще може да поддържа температурата само с един градус над абсолютната нула.
Карта на температурата на предпланетната мъглявина Бумеранг
И най-неочакваната новина от учените: най-студеното място във Вселената може да бъде намерено още в този момент и то не много далеч от Земята - в мъглявината Бумеранг, разположена само на 5 хиляди светлинни години от нашата планета.
Промоционално видео:
В центъра на тази мъглявина е умираща звезда, която в миналото е била като Слънцето, жълто джудже. Подобно на останалите звезди от същия спектрален клас, той се превърна в червен гигант и се озова в система, възникнала от бяло джудже и предпланетна мъглявина, възникнала около него.
Планетарната мъглявина обикновено се нарича останки от периферните области на червения гигант, изхвърлени от звездата през периода, когато центърът й се е свил до размера на бяло джудже. Но преди да се превърне в планетарна мъглявина, червеното джудже за известно време се превръща в предпланетна мъглявина. В случай, че в него възникнат всички необходими условия, температурните показатели в мъглявината могат да паднат под най-ниските температури във Вселената. Индийският астроном Равендра Сахай стигна до подобни заключения и много по-рано от екипа си създаде температурна карта на мъглявината Бумеранг и се увери, че там наистина е много студено.
Мъглявината Бумеранг е най-студеното място във Вселената
Снимка: ESA / NASA
Предпланетна мъглявина възниква, когато температурата в ядрото на звездата се повиши, но в същото време периферната материя едва започва да се отделя. Този процес се осъществява чрез няколко изхвърляния на плазмени потоци, които започват във външния слой на звездната материя. Според космическите стандарти тези потоци съществуват много кратко - само няколко хиляди години. При условие, че плазмата в потока се движи бързо (а в мъглявината Бумеранг това е точно така), тогава загубата на материя от звездата се случва с висока скорост. Благодарение на тази огромна скорост в мъглявината възникват онези области, в които температурният индекс не надвишава 0,5 K, което е много по-ниско от температурата на всяко друго място във Вселената.
И всичко това, защото топлинната енергия на молекулите се превръща в кинетична енергия на движение, поради което въздухът се охлажда.