У глибинах космосу, за 5 000 світлових років від Землі, у напрямку сузір’я Центавра, розташована туманність Бумеранг — об’єкт, який досі утримує титул найхолоднішого відомого місця у Всесвіті. Його температура сягає лише 1 Кельвіна — всього на один градус вище за абсолютний нуль, теоретичну межу холоду, при якій припиняється будь-який тепловий рух.
У цій статті розглянемо, що таке абсолютний нуль, наскільки холодно може бути на Землі та в Сонячній системі, і чому саме туманність Бумеранг стала рекордсменом космічного холоду. 1
Абсолютний нуль
Абсолютний нуль дорівнює 0 Кельвінів (–273,15 °C або –459,67 °F) — це температура, при якій атоми й молекули припиняють рухатися. Досягти цієї температури фізично неможливо, однак як на Землі, так і в космосі вдалося зафіксувати наближення до неї з надзвичайною точністю.
Найхолодніше місце на Землі
Найнижча природна температура на Землі була зафіксована у 2010 році на станції Купол Фудзі в Антарктиді: –144 °C. Однак у лабораторних умовах вченим вдалося досягти ще нижчих значень. У 2014 році в Італії в межах досліджень субатомних частинок мідний куб масою 400 кг було охолоджено до 6 міліКельвінів — лише шість тисячних градуса вище абсолютного нуля.
Найхолодніше місце в Сонячній системі
У 2009 році апарат NASA Lunar Reconnaissance Orbiter виявив, що вічно затінені кратери поблизу південного полюсу Місяця мають температуру лише 33 Кельвіна (–240 °C) — навіть нижчу, ніж на віддаленому Нептуні. А серед планет найнижчу температуру (близько 49 Кельвінів) було зафіксовано на Урані — газовому гіганті з екстремально холодною атмосферою.
Туманність Бумеранг: абсолютний рекордсмен
Найхолодніше місце у Всесвіті — туманність Бумеранг, або ж “Краватка-метелик”, як її іноді називають через форму. Це протопланетарна туманність, тобто об’єкт, що утворився на завершальному етапі життя зорі, коли вона викидає зовнішні шари у міжзоряний простір.
У 2013 році за допомогою обсерваторії ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) науковці підтвердили, що температура туманності Бумеранг становить 1 Кельвін — холодніше за космічне мікрохвильове фонове випромінювання (близько 3 К), яке залишилось після Великого вибуху.
Чому вона така холодна?
Такі низькі температури пов’язані з швидким розширенням газів, які викидаються з центру туманності. Цей процес подібний до охолодження, яке відбувається при розширенні газу у вакуумі. Раніше вважалося, що центральний об’єкт — це вмираюча червона гігантська зоря. Однак нині є припущення, що поруч може існувати компаньйон — менша зоря, яка впливає на динаміку викиду газів і, можливо, саме через це туманність охолоджується так ефективно.
Як вимірюють температуру у космосі?
Астрономи не використовують термометри для вимірювання температури далеких об’єктів. Замість цього вони аналізують випромінювання та швидкість газів, які залишають туманності чи інші структури. Комбінуючи ці дані з фізичними моделями, науковці можуть точно визначити температуру навіть за тисячі світлових років від Землі.
Туманність Бумеранг залишається унікальним явищем у Всесвіті — єдиним природним об’єктом, що має температуру нижчу за фонове випромінювання космосу.
Дайджест публікацій за тиждень
Щопʼятниці отримуйте найцікавіші статті за тиждень на ваш імейл.
😲 Бонус! PDF-добірка «Найдивніші свята року».
