Znanstvenike već dugo zanima pitanje: koliko je hladno u svemiru. U pravilu, temperatura tamo nije niža od temperature reliktnog zračenja koje prožima čitav Svemir. Međutim, na mjestima gdje zvijezde umiru, temperature mogu pasti i mnogo niže. Znanstvenici su uspjeli pronaći takvo mjesto u planetarnoj maglici Bumerang.
Prosječna temperatura na Zemlji, planetu smještenom na udaljenosti većoj od 149 milijuna kilometara od Sunca, drži se unutar 300 K. Valja napomenuti da se planet još uvijek zagrijava vrućom jezgrom, a osim toga, u nedostatku atmosfere, pokazatelji temperature bili bi još 50 K manje. Što je objekt udaljeniji od najbliže zvijezde, to je hladniji. Primjerice, na Plutonu je prosječna temperatura samo 44 K. Pri takvim brzinama čak se i dušik smrzava, što znači da od zemljine atmosfere praktički ne bi ostalo ništa, jer sadrži 80 posto dušika. Izvan Sunčevog sustava, u međuzvijezdanom prostoru, puno je hladnije.
Molekularni oblaci lebde oko galaksije, tvar u kojoj ima temperaturu od oko 10-20 K, što je blizu apsolutne nule. U galaksiji više nema nižih temperatura, jer su ostatci njezinih dijelova zagrijani na jedan ili drugi stupanj zvjezdanim zračenjem.
Međutim, u međugalaktičkom svemiru temperatura je čak niža nego u molekularnom oblaku, koji je daleko od izvora zračenja. Galaksije su odvojene milijunima svjetlosnih godina praznine, a jedino zračenje koje dopire do svih kutova svemira je mikrovalno pozadinsko zračenje, koje je ostalo od Velikog praska. Zbog valova reliktnog zračenja, temperatura u međugalaktičkom prostoru ne pada ispod 2,73 K. Na prvi se pogled može činiti da jednostavno ne može biti hladnije, ali zapravo to daleko nije slučaj.
Točnije, teoretski bi moglo biti hladnije. Da bi se indeksi temperatura međugalaktičkog prostora spustili ispod 2,73 K, potrebno je pričekati da se Svemir malo proširi. Ovo se širenje već odvija - svemir se širi brzinom od oko 770 kilometara u sekundi tijekom 3,26 milijuna svjetlosnih godina. Trenutno starost Svemira doseže 13,78 milijardi godina, a kad postane dvostruko veća, reliktno zračenje moći će održavati temperaturu samo jedan stupanj iznad apsolutne nule.
Karta temperature predplanetarne maglice Bumerang
I najneočekivanije vijesti od znanstvenika: najhladnije mjesto u Svemiru može se pronaći već u ovom trenutku, i to ne jako daleko od Zemlje - u maglici Bumerang koja se nalazi samo 5 tisuća svjetlosnih godina od našeg planeta.
Promotivni video:
U središtu ove maglice nalazi se zvijezda koja umire, a koja je, poput Sunca, u prošlosti bila žuti patuljak. Poput ostatka zvijezda iste spektralne klase, postao je crveni div i završio u sustavu koji je nastao iz bijelog patuljka i predplanetarne maglice koja je nastala oko njega.
Planetarnom maglicom obično se nazivaju ostaci rubnih područja crvenog diva, koje je zvijezda izbacila tijekom razdoblja kada se njezino središte smanjilo na veličinu bijelog patuljka. No, prije nego što postane planetarna maglica, crveni patuljak na neko vrijeme postaje pretplanetarna maglica. U slučaju da se u njemu pojave svi potrebni uvjeti, pokazatelji temperature u maglici mogu pasti ispod najnižih temperatura u Svemiru. Indijski astronom Ravendra Sahai došao je do sličnih zaključaka i puno prije nego što je njegov tim izradio temperaturnu kartu maglice Bumerang i uvjerio se da je tamo zaista jako hladno.
Maglica Bumerang najhladnije je mjesto u svemiru
Foto: ESA / NASA
Predplanetarna maglica nastaje ako temperatura u jezgri zvijezde poraste, ali u isto vrijeme periferna tvar tek se počinje razdvajati. Taj se proces odvija nekoliko izbacivanja struja plazme koje započinju u vanjskom sloju zvjezdane tvari. Prema kozmičkim mjerilima, ti potoci postoje vrlo kratko - samo nekoliko tisuća godina. Pod uvjetom da se plazma u struji brzo kreće (a u maglici Bumerang to je točno slučaj), tada se gubitak materije zvijezdom događa velikom brzinom. Zahvaljujući ovoj ogromnoj brzini u maglici nastaju ona područja u kojima indeks temperature ne prelazi 0,5 K, što je mnogo niže od temperature na bilo kojem drugom mjestu u Svemiru.
A sve zato što se toplinska energija molekula pretvara u kinetičku energiju gibanja, zbog čega se zrak hladi.
