Gli scienziati sono da tempo interessati alla domanda: quanto fa freddo nello spazio. Di norma, la temperatura non è inferiore alla temperatura della radiazione della reliquia, che permea l'intero universo. Tuttavia, nei luoghi in cui le stelle muoiono, le temperature possono scendere molto più in basso. Gli scienziati sono riusciti a trovare un posto del genere nella nebulosa planetaria Boomerang.
La temperatura media sulla Terra, un pianeta situato a più di 149 milioni di chilometri dal Sole, è mantenuta entro 300 K. K meno. Più un oggetto è lontano dalla stella più vicina, più è freddo. Ad esempio, su Plutone, la temperatura media è di soli 44 K. A tali velocità, anche l'azoto si congela, il che significa che praticamente non rimarrebbe nulla dell'atmosfera terrestre, perché contiene l'80% di azoto. Fuori dal sistema solare, nello spazio interstellare, fa molto più freddo.
Nubi molecolari fluttuano nella galassia, la sostanza in cui ha una temperatura di circa 10-20 K, che è vicina allo zero assoluto. Non ci sono più temperature inferiori nella galassia, dal momento che il resto delle sue parti sono riscaldate in un modo o nell'altro dalla radiazione stellare.
Tuttavia, nello spazio intergalattico, la temperatura è persino più bassa che in una nuvola molecolare, che è lontana dalle sorgenti di radiazioni. Le galassie sono separate da milioni di anni luce di vuoto e l'unica radiazione che raggiunge tutti gli angoli dello spazio è la radiazione di fondo a microonde, che è rimasta dal Big Bang. A causa delle onde della radiazione relitta, la temperatura nello spazio intergalattico non scende al di sotto di 2,73 K. A prima vista, può sembrare che semplicemente non possa essere più freddo, ma in realtà è tutt'altro che vero.
Più precisamente, potrebbe teoricamente essere più freddo. Affinché gli indici di temperatura dello spazio intergalattico scendano al di sotto di 2,73 K, è necessario attendere che l'Universo si espanda leggermente. Questa espansione è già in atto: l'universo si sta espandendo a una velocità di circa 770 chilometri al secondo su 3,26 milioni di anni luce. Attualmente, l'età dell'Universo raggiunge i 13,78 miliardi di anni e quando diventerà grande il doppio, la radiazione della reliquia sarà in grado di mantenere la temperatura solo di un grado sopra lo zero assoluto.
Mappa della temperatura della nebulosa Boomerang preplanetaria
E le notizie più inaspettate dagli scienziati: il posto più freddo dell'Universo può essere trovato già in questo momento, e non molto lontano dalla Terra - nella nebulosa Boomerang, situata a soli 5mila anni luce dal nostro pianeta.
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Al centro di questa nebulosa c'è una stella morente, che in passato era come il Sole, una nana gialla. Come il resto delle stelle della stessa classe spettrale, divenne una gigante rossa e finì in un sistema nato da una nana bianca e da una nebulosa preplanetaria che sorse attorno ad essa.
La nebulosa planetaria è solitamente chiamata i resti delle aree periferiche della gigante rossa, espulsi dalla stella durante il periodo in cui il suo centro si è ridotto alle dimensioni di una nana bianca. Ma, prima di diventare una nebulosa planetaria, la nana rossa diventa per un po 'una nebulosa preplanetaria. Nel caso in cui si verifichino tutte le condizioni necessarie, gli indicatori di temperatura nella nebulosa possono scendere al di sotto delle temperature più basse dell'Universo. L'astronomo indiano Ravendra Sahai è giunto a conclusioni simili e, molto prima del suo team, ha creato una mappa della temperatura della nebulosa Boomerang e si è assicurato che lì fosse davvero molto freddo.
La Nebulosa Boomerang è il luogo più freddo dell'universo
Foto: ESA / NASA
Una nebulosa preplanetaria sorge se la temperatura nel nucleo della stella aumenta, ma allo stesso tempo la materia periferica sta appena iniziando a separarsi. Questo processo si verifica con diverse espulsioni di flussi di plasma che iniziano nello strato esterno della materia stellare. Secondo gli standard cosmici, questi flussi esistono per un tempo molto breve - solo poche migliaia di anni. A condizione che il plasma nel flusso si muova rapidamente (e nella nebulosa Boomerang questo è esattamente il caso), la perdita di materia da parte della stella avviene ad alta velocità. È a causa di questa enorme velocità nella nebulosa che sorgono quelle regioni in cui l'indice di temperatura non supera 0,5 K, che è significativamente inferiore alla temperatura in qualsiasi altro posto nell'Universo.
E tutto perché l'energia termica delle molecole viene convertita in energia cinetica del movimento, grazie alla quale l'aria si raffredda.
