Nejchladnějším místem ve vesmíru je mlhovina Bumerang, nejchladnější objekt, jaký byl dosud nalezen. Nachází se asi 5 000 světelných let od Země v souhvězdí Kentaura.
Mlhovina Bumerang je odrážející se oblak prachu a ionizovaných plynů - mladá planetární mlhovina s umírající hvězdou rudého obra ve svém středu. Kdysi hvězda velmi podobná našemu slunci, během posledních fází svého života shazovala své vnější vrstvy, jak se očekávalo. Bylo však zjištěno, že ztrácí svou hmotnost asi 100krát rychleji než jiné podobné umírající hvězdy.
A co víc, dělá to tak, že čelist klesá 100 miliardkrát rychleji než pozemské slunce. Podle NASA to ve skutečnosti vedlo k tomu, že centrální hvězda za posledních 1500 let ztratila téměř jedenapůlnásobek hmotnosti našeho Slunce. A protože jsou plyny vrhány tak rychle – a rychlostí 164 km/s) – je to odstřelováno hodně tepelné energie.
jaká je zima?
Výsledkem toho je velmi chladná oblast vesmíru a nejlépe to lze vyjádřit rekapitulací nejnižší hranice termodynamické teplotní stupnice: absolutní nuly. Na stupnici Celsia je to –273,15 stupňů a na stupnici Fahrenheita je to –459,67 stupňů. Jak se tedy mlhovina Bumerang srovnává?
Hluboká vnitřní teplota mlhoviny Bumerang je -458 stupňů Fahrenheita nebo -272 stupňů Celsia, což znamená, že mlhovina Bumerang je jen jeden stupeň Celsia nad absolutní nulou. Díky tomu je více než třikrát chladnější než teplota zaznamenaná v Dome Fuji v Antarktidě v roce 2010, která byla podle The Independent zaznamenána při mrazivých -199,8 stupně Fahrenheita (-93,2 stupně Celsia).
Mlhovina Bumerang je tak studená, že je dokonce nižší než teplota kosmického mikrovlnného pozadí (CMB), které zbylo po velkém třesku (-454,7 stupňů Fahrenheita, -270,4 stupňů Celsia). Světlo CMB je skutečně absorbováno mlhovinou Bumerang a to bylo rychle zaznamenáno, když byla mlhovina poprvé objevena v roce 1980.
Jak to bylo objeveno?
V roce 1980, když astronomové Keith Taylor a Mike Scarrott začali studovat mlhovinu pomocí anglo-australského pozemního dalekohledu na observatoři Siding Spring, v tu chvíli ještě nevěděli, že to bude nejchladnější místo ve vesmíru, ale jeho tvar bumerangu mu zajistil - alespoň - přirozené jméno.
Přinejmenším to vypadalo, že tomu tak bylo, dokud nebyl v roce 1998 zachycen Hubbleovým vesmírným teleskopem podrobněji a ukázal bližší podobnost s motýlkem nebo přesýpacími hodinami. Než se však astronom Raghvendra Sahai dozvěděl o tomto zvláštním detailu, tvrdě pracoval a předpovídal existenci chladných oblastí v článku publikovaném v časopise Astrophysical Journal v roce 1990.
Sahai řekl, že vítr z hvězdy se může rychle rozpínat, když proudí ven, což způsobuje dramatický pokles teploty, což z ní dělá něco jako kosmickou ledničku. Jako takový se v roce 1995 tým vedený Sahai pomocí švédského submilimetrového dalekohledu ESO v Chile (vyřazen z provozu v roce 2003) pokusil otestovat teorii na mlhovině Bumerang, což vedlo k určení teploty.
Proč je to tak chladné?
Teplota byla poté potvrzena astronomy pomocí Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) v Chile v roce 2013, ale byla to Sahaiova studie publikovaná v Astrophysical Journal v roce 2017, která vrhla další světlo na to, co se mohlo stát.
Sahaiova práce zjistila, že nízká teplota byla způsobena rychlým zrychlením plynu, ale také se snažil vysvětlit, proč k vyhnání dochází tak rychle, protože poprvé věřil, že jde o umírajícího rudého obra.
Podle Sahaie - který pracuje v laboratoři Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA v Pasadeně v Kalifornii - se malá doprovodná hvězda mohla ponořit do rudého obra.
"Jediný způsob, jak vyvrhnout tolik hmoty a při tak extrémních rychlostech, je gravitační energie dvou interagujících hvězd, což by vysvětlilo záhadné vlastnosti ultrachladného výtoku," uvedl v prohlášení Národní radioastronomické observatoře.
Skutečnost, že vysune svou vnější vrstvu ze dvou malých bodů, je také významná, protože vzduch expanduje a ochlazuje rychleji malým otvorem. Dalším krokem nyní pro vědce je najít další podobné jevy, které by byly ještě chladnější.
Pokud jde o mlhovinu Bumerang, centrální hvězda se nakonec stane bílým trpaslíkem.
