Los científicos llevan mucho tiempo interesados en la pregunta: qué tan frío hace en el espacio. Como regla general, la temperatura no es más baja que la temperatura de la radiación reliquia, que impregna todo el Universo. Sin embargo, en los lugares donde mueren las estrellas, las temperaturas pueden bajar mucho más. Los científicos lograron encontrar un lugar así en la nebulosa planetaria Boomerang.
La temperatura media en la Tierra, un planeta que se encuentra a más de 149 millones de kilómetros del Sol, se mantiene dentro de los 300 K. Cabe señalar que el planeta todavía está calentado por el núcleo caliente, y además, en ausencia de la atmósfera, los indicadores de temperatura serían otros 50. K menos. Cuanto más lejos está un objeto de la estrella más cercana, más frío está. Por ejemplo, en Plutón, la temperatura promedio es de solo 44 K. A tales velocidades, incluso el nitrógeno se congela, lo que significa que prácticamente no quedaría nada de la atmósfera terrestre, porque contiene un 80 por ciento de nitrógeno. Fuera del sistema solar, en el espacio interestelar, hace mucho más frío.
Las nubes moleculares flotan a través de la galaxia, la sustancia en la que tiene una temperatura de unos 10-20 K, que es cercana al cero absoluto. Ya no hay temperaturas más bajas en la galaxia, ya que el resto de sus partes se calientan en cierta medida por la radiación estelar.
Sin embargo, en el espacio intergaláctico, la temperatura es incluso más baja que en una nube molecular, que está lejos de las fuentes de radiación. Las galaxias están separadas por millones de años luz de vacío, y la única radiación que llega a todos los rincones del espacio es la radiación de fondo de microondas, que queda del Big Bang. Debido a las ondas de radiación relicta, la temperatura en el espacio intergaláctico no desciende por debajo de 2,73 K. A primera vista, puede parecer que simplemente no puede hacer más frío, pero de hecho esto está lejos de ser el caso.
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Más precisamente, teóricamente podría ser más frío. Para que los índices de temperatura del espacio intergaláctico caigan por debajo de 2,73 K, es necesario esperar a que el Universo se expanda ligeramente. Esta expansión ya se está produciendo: el universo se está expandiendo a una velocidad de aproximadamente 770 kilómetros por segundo durante 3,26 millones de años luz. En la actualidad, la edad del universo alcanza los 13,78 mil millones de años, y cuando sea el doble de grande, la radiación reliquia podrá mantener la temperatura solo un grado por encima del cero absoluto.
Mapa de temperatura de la nebulosa preplanetaria Boomerang
Y la noticia más inesperada de los científicos: el lugar más frío del Universo ya se puede encontrar en este momento, y no muy lejos de la Tierra, en la nebulosa Boomerang, ubicada a solo 5 mil años luz de nuestro planeta.
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En el centro de esta nebulosa hay una estrella moribunda que, como el Sol, fue una enana amarilla en el pasado. Como el resto de estrellas de la misma clase espectral, se convirtió en una gigante roja y terminó en un sistema que surgió a partir de una enana blanca y una nebulosa preplanetaria que surgió a su alrededor.
La nebulosa planetaria generalmente se llama los restos de las áreas periféricas de la gigante roja, expulsados por la estrella durante el período en que su centro se redujo al tamaño de una enana blanca. Pero, antes de convertirse en una nebulosa planetaria, la enana roja se convierte en una nebulosa preplanetaria por un tiempo. En el caso de que surjan todas las condiciones necesarias en él, los indicadores de temperatura en la nebulosa pueden caer por debajo de las temperaturas más bajas del Universo. El astrónomo indio Ravendra Sahai llegó a conclusiones similares y, mucho antes que su equipo, creó un mapa de temperatura de la nebulosa Boomerang y se aseguró de que realmente hace mucho frío allí.
La Nebulosa Boomerang es el lugar más frío del universo
Foto: ESA / NASA
Una nebulosa preplanetaria surge si la temperatura en el núcleo de la estrella aumenta, pero al mismo tiempo, la materia periférica apenas comienza a separarse. Este proceso ocurre con varias eyecciones de corrientes de plasma que comienzan en la capa exterior de materia estelar. Según los estándares cósmicos, estas corrientes existen durante muy poco tiempo, solo unos pocos miles de años. Siempre que el plasma en la corriente se mueva rápidamente (y en la nebulosa Boomerang este es exactamente el caso), entonces la pérdida de materia por parte de la estrella ocurre a gran velocidad. Es debido a esta tremenda velocidad en la nebulosa que surgen aquellas regiones en las que el índice de temperatura no supera los 0,5 K, que es significativamente más bajo que la temperatura en cualquier otro lugar del Universo.
Y todo porque la energía térmica de las moléculas se convierte en energía cinética de movimiento, por lo que el aire se enfría.
