Туманність Бумеранг: холодніше порожнечі самого космосу

Куди б ви не відправилися у Всесвіті, всюдибудуть джерела тепла. Чим далі ви від них від усіх, тим холодніше. На відстані в 150 мільйонів кілометрів від Сонця Земля підтримує скромну температуру в 26-27 градусів за Цельсієм, яка була б градусів на 50 холодніше, не будь у нас атмосфери. Ще далі - і Сонце буде нагрівати об'єкти все менше і менше. Плутон, наприклад, температурою в -229 градуси за Цельсієм: досить холодний, щоб рідкий азот замерз. Ми можемо відправитися ще далі, в міжзоряний простір, де найближчі зірки будуть в світлових роках від нас.

При температурі нижче 3 градусів за Цельсієм вищеабсолютного нуля ці ледь виявляються фотони є єдиним джерелом тепла. Оскільки кожне місце у Всесвіті постійно бомбардується цими інфрачервоними, мікрохвильовими і радіофотонамі, можна подумати, що 2,725 градуса Кельвіна (-270,42 за Цельсієм) - це найхолодніше, що можна знайти в природі. Щоб випробувати температуру холодніше, потрібно почекати, поки Всесвіт розшириться ще більше, розтягне довжини хвиль цих фотонів і охолоне до ще більш низької температури. І це станеться, звичайно ж, але не скоро. До цього моменту Всесвіт стане в два рази старше - пройде ще 13,8 мільярда років - і найнижча температура навряд чи буде перевищувати хоча б один градус вище абсолютного нуля. Однак ви вже зараз можете знайти місце, яке холодніше найглибших глибин міжгалактичного простору.

Навіть далеко ходити не доведеться. Це туманність Бумеранг, розташована всього в 5000 світлових роках від нас, в нашій власній галактиці. У 1980 році, коли її вперше спостерігали в Австралії, вона була схожа на дводольні асиметричну туманність, за що її і прозвали «бумерангом». Подальші спостереження показали, що ця туманність є в дійсності препланетарной туманністю, проміжним етапом в житті вмираючих зірок типу Сонця. Всі подібні зірки еволюціонують в червоних гігантів і закінчують своє життя у вигляді планетарної туманності і білого карлика, коли зовнішні шари роздуваються, а центральне ядро ​​стискається. Але між червоним гігантом і планетарною туманністю є фаза препланетарной туманності.

Всі інші планетарні і препланетарниетуманності набагато тепліше, але чому так відбувається - це пояснити дуже просто. Спробуйте глибоко вдихнути, затримати дихання на три секунди і потім випустити повітря. Можна зробити це двома способами, утримуючи руку на відстані 15 сантиметрів від вашого рота.

В обох випадках повітря нагрівається всередині вашоготіла і залишається такою ж температури перш, ніж проходить через ваші губи. Але якщо рот широко відкритий, повітря виходить повільно і злегка нагріває руку. Якщо ж він виходить через маленький отвір, повітря швидко розширюється і охолоджується.

Зовнішні шари зірки, які породили туманність Бумеранг, знаходяться в таких же умовах:

• багато гарячого речовини
• яке швидко викидається
• з крихітної точки (а точніше, двох)
• розширюється і охолоджується.

Але що особливо цікаво, так це те, щотуманність Бумеранг передбачили ще до того, як знайшли. Астроном Ражвендра Сахай підрахував, що препланетарная туманність при певних умовах - що були описані вище - дійсно може досягти нижчої температури, ніж всі інші місця у Всесвіті. Сахая потім увійшов до складу команди в 1995 році, яка виконала важливі довгохвильові спостереження і визначила температуру туманності Бумеранг. Тепер це найхолодніше відоме місце у Всесвіті.