Teadlasi on pikka aega huvitanud küsimus: kui külm on kosmoses. Reeglina ei ole sealne temperatuur madalam kui kogu universumit läbiva reliikvia kiirguse temperatuur. Kuid kohtades, kus tähed surevad, võib temperatuur langeda palju madalamale. Teadlastel õnnestus leida selline koht planetaarses Boomerangi udus.
Maa, planeedi, mis asub Päikesest enam kui 149 miljoni kilomeetri kaugusel, keskmist temperatuuri hoitakse 300 K. piires. Tuleb märkida, et planeeti kuumutab endiselt kuum südamik ja lisaks oleksid atmosfääri puudumisel temperatuuriindikaatorid veel 50 K vähem. Mida kaugemal on objekt lähimast tähest, seda külmem on. Näiteks Pluutol on keskmine temperatuur ainult 44 K. Selliste kiiruste korral külmub isegi lämmastik, mis tähendab, et maa atmosfäärist ei jääks praktiliselt midagi järele, sest see sisaldab 80 protsenti lämmastikku. Väljaspool päikesesüsteemi on tähtedevahelises ruumis palju külmem.
Ümber galaktika hõljuvad molekulaarsed pilved, mille aine temperatuur on umbes 10–20 K, mis on absoluutse nulli lähedal. Madalamaid temperatuure galaktikas enam pole, kuna tähe kiirgus soojendab mingil määral selle ülejäänud osi.
Kuid galaktikavahelises ruumis on temperatuur isegi madalam kui molekulaarses pilves, mis on kaugel kiirgusallikatest. Galaktikaid eraldab miljoneid valgusaastaid tühjus ja ainus kiirgus, mis jõuab kõikidesse ruumi nurkadesse, on mikrolainete taustkiirgus, mis on jäänud Suurest Paugust. Reliktkiirguse lainete tõttu ei lange temperatuur intergalaktilises ruumis alla 2,73 K. Esmapilgul võib tunduda, et külmem ei saa lihtsalt olla, kuid tegelikult pole see kaugeltki nii.
Täpsemalt öeldes võib teoreetiliselt olla külmem. Selleks, et galaktikavahelise ruumi temperatuuriindeksid langeksid alla 2,73 K, on vaja oodata, kuni universum veidi laieneb. See laienemine juba toimub - universum laieneb 3,26 miljoni valgusaasta jooksul kiirusega umbes 770 kilomeetrit sekundis. Praegu jõuab Universumi vanus 13,78 miljardi aastani ja kui see muutub kaks korda suuremaks, suudab reliikvikiirgus temperatuuri hoida vaid ühe kraadi absoluutsest nullist kõrgemal.
Planeedieelse Boomerangi udukogu temperatuurikaart
Ja kõige ootamatum uudis teadlastelt: Universumi kõige külmema koha võib leida juba sel hetkel ja mitte väga kaugel Maast - meie planeedist vaid 5 tuhande valgusaasta kaugusel asuvas Boomerangi udukogus.
Reklaamvideo:
Selle udukogu keskel on surev täht, mis oli minevikus nagu Päike, kollane kääbus. Nagu ülejäänud sama spektriklassi tähed, sai ka sellest punane hiiglane ja sattus süsteemi, mis tekkis valgest kääbusest ja selle ümber tekkinud eelplaneedalisest udust.
Planeedist udukogu nimetatakse tavaliselt punase hiiglase perifeersete alade jäänusteks, mille täht väljutas perioodil, kui selle keskosa kahanes valge kääbuse suuruseks. Kuid enne planeedi uduks saamist saab punasest kääbusest mõneks ajaks preplanetaarne udukogu. Juhul, kui selles tekivad kõik vajalikud tingimused, võivad udukogu temperatuuriindikaatorid langeda Universumi madalaimatele temperatuuridele. India astronoom Ravendra Sahai jõudis samalaadsetele järeldustele ja palju varem kui tema meeskond lõi Boomerangi udu temperatuurikaardi ja veendus, et seal on tõesti väga külm.
Boomerangi udukogu on universumi kõige külmem koht
Foto: ESA / NASA
Eelplaneedi udukogu tekib siis, kui temperatuur tähe südamikus tõuseb, kuid samal ajal hakkab perifeerne aine alles eralduma. See protsess toimub mitmete plasmavoogude väljutamise korral, mis algavad tähe aine väliskihist. Kosmiliste standardite kohaselt eksisteerivad need voogud väga lühikest aega - ainult paar tuhat aastat. Tingimusel, et voolus olev plasm liigub kiiresti (ja Boomerangi udus on see täpselt nii), toimub tähe ainekadu suurel kiirusel. Tänu sellele tohutule udukogumiskiirusele tekivad need piirkonnad, kus temperatuuriindeks ei ületa 0,5 K, mis on tunduvalt madalam temperatuurist Universumi mõnes muus kohas.
Ja kõik sellepärast, et molekulide soojusenergia muundatakse kineetiliseks liikumisenergiaks, mille tõttu õhk jahtub.
