절대 영도보다 1°C 높은" 우주에서 가장 차가운 물체인 "부메랑 성운"은 무엇일까?

 

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지구상에서 가장 추운 곳은 남극 대륙에 기록된 영하 97.8 ° C입니다.

그래서 당신이 당신의 범위를 전체 우주로 확장 할 때, 더 추운 곳은 어디일까?

현재 알려진 위치는 켄타우루스자리에서 5,000광년 떨어진 부메랑 성운입니다.

부메랑 성운은 현재 온도가 1K (켈빈) 인 "우주에서 가장 추운 곳"으로 기록되어 있습니다.

온도는 물질의 운동 에너지이고 절대 영도는 모든 것이 정지된 세계에 있습니다.

그보다 1°C 높은 곳은 어떤 곳입니까? 왜 이렇게 추울까요?

 

 

"절대 영도"에 접근하는 온도는 1°C에 불과합니다"

 

 

부메랑 성운은 1980년 호주 뉴사우스웨일즈의 사이딩 스프링 천문대에서 관측을 통해 처음 발견되었습니다.

당시 망원경의 성능에서 부메랑과 같은 곡선 모양이 거의 보이지 않아 "부메랑 성운"이라는 이름이 붙었습니다.

그러나 후속 관찰은 더 자세한 사실을 밝혀 냈습니다.

첫째, 부메랑 성운은 "원시 행성상 성운"이라고 불리는 천체로 분류됩니다.

이것은 태양 질량의 몇 배인 적색 거성의 수명이 끝난 후에 만들어졌습니다.

별 형성 가스가 우주로 퍼지면 중앙에 남겨진 뜨거운 백색 왜성의 빛으로 빛납니다.

이것을 행성상 성운이라고 하지만 부메랑 성운은 과정의 맨 처음(원시 상태)에 있기 때문에 원시 행성상 성운이라고 합니다.

 

가장 놀라운 사실은 1995 년 유럽 남방 천문대 (ESO)의 관측에서 발견되었습니다.

부메랑 성운의 온도는 1K (켈빈, 영하 272 ° C)에 도달하는 것으로 나타났습니다.

온도가 1°C에 불과한 "절대 영도"에 접근한다고 말할 때 그 경이로움을 이해하기 쉬울 수 있습니다.

절대 영도는 물질이 도달 할 수 있는 최소 온도의 한계이며 0K (마이너스 273.15 ° C)를 나타냅니다.

온도는 물질의 운동 에너지이고 0K는 모든 물질의 운동 에너지가 0 인 상태입니다.

즉, 절대 영도는 모든 것이 정지 된 세계입니다.

따라서 1K의 온도는 모든 것이 정지 된 상태에 최대한 가까운 추운 곳입니다.

 

또한, 이 시기의 관측에 따르면 부메랑 성운은 우주 마이크로파 배경 복사(CMB)의 전파를 흡수합니다.

CMB는 우주 탄생의 기원인 빅뱅의 잔광입니다. 빅뱅의 광채는 우주의 팽창과 함께 늘어났고, 지금은 우주 곳곳에 울려 퍼지는 전파 파장입니다.

CMB의 온도는 2.7K(영하 270.4°C)로 밝혀졌으며, 부메랑 성운이 이러한 전파를 흡수할 수 있다는 사실은 CMB보다 더 차갑다는 것을 의미합니다.

따라서 부메랑 성운은 "우주에서 CMB보다 추운 유일한 장소"라고 합니다.

그렇다면 부메랑 성운은 왜 그렇게 차가운 물체입니까?

 

 

엄청난 속도로 방출되는 가스 흐름으로 인해 부메랑성운이 발생할까?

 

2013 년 ALMA 칠레 (ALMA)를 사용한 관측은 부메랑 성운의 중앙 부분의 메커니즘을 명확히 했습니다.

분명해진 것은 가스가 엄청난 속도로 양극 방향으로 방출되고 있다는 것입니다.

초당 150-164km의 속도로 가스 제트가 성운 중심에서 분출하여 극쪽으로 3 조 킬로미터 이상 확장됩니다.

가스가 초당 150km의 속도로 퍼지더라도이 길이에 도달하는 데 3500 년이 걸립니다.

그리고 천문학자들에 따르면, 이 사나운 가스 폭발은 극저온을 가능하게 하는 열쇠입니다.

가스 흐름이 극한의 속도로 확산되면 비정상적인 팽창으로 열이 날아가고 온도가 급격히 떨어지며 극저온에 도달합니다.


천문학 자들은 또한 부메랑 성운의 탄생에 대한 다음과 같은 가설을 제안했는데, 그 이유는 그러한 가스 흐름이 단일 별에서 발생할 수 없기 때문입니다.

첫 번째는 단일 별이 아니라 두 개의 별으로 구성된 이진 별이었습니다.

나중에 호스트 별은 수명이 다해 팽창했고, 다른 동반 별은 부풀어 오르고 희석된 별에 날아가 가스와 먼지를 한 번에 방출하여 초고속으로 퍼지는 성운을 만들었습니다.

사실, 부메랑 성운의 가스 흐름은 단일 별보다 10 배 이상 빠른 속도에 도달했으며, 두 개의 별이 관련되어 있을 것으로 보입니다.

반면에 부메랑 성운은 처음에 설명한 것처럼 여전히 원시 상태의 행성상 성운이며 온도가 천천히 상승하고 있습니다.

따라서 "우주에서 가장 추운 천체"표지판을 내려야 할 때가 올 수 있습니다.

그건 그렇고, 부메랑 성운은 우주에서 가장 추운 곳이지만 지구에서는 그것을 초과하는 극저온이 인위적으로 달성되었습니다.

2003 년 매사추세츠 공과 대학 (MIT)은 실험실에서 약 -273.14 ° C를 달성했으며 기네스 북에 의해 인정되었습니다.

절대 온도가 -273.15 °C이기 때문에 가능한 한 "추위의 한계"에 가까워지고 있다고 말할 수 있습니다.