Radioteleskop afslører det koldeste sted i universet
Boomerang-tågen har en temperatur på en enkelt grad over det absolutte nulpunkt. Det er den laveste temperatur, astronomerne hidtil har målt. Nye observationer fra radioteleskopet ALMA forklarer, hvorfor tågen er så ekstrem kold.

Med ALMA kan forskerne se de kolde molekyler i gassen omkring stjernen - her markeret med rødt. I synligt lys, som set af Hubble-teleskopet, ser tågen blå ud. (Fotos: B. Saxton/NRAO/AUI/NSF/NASA/Hubble/R. Sahai)

Med ALMA kan forskerne se de kolde molekyler i gassen omkring stjernen - her markeret med rødt. I synligt lys, som set af Hubble-teleskopet, ser tågen blå ud. (Fotos: B. Saxton/NRAO/AUI/NSF/NASA/Hubble/R. Sahai)

Universet er stort og koldt. Eftergløden fra Big Bang, den kosmiske baggrundsstråling, rækker ikke langt, når det gælder om at få varmen. Men den sørger da trods alt for, at tomrummet har en temperatur på 2,7 kelvin, altså 2,7 grader over det absolutte nulpunkt ved -273,15 grader celsius.

Det gælder dog ikke i Boomerang-tågen omkring 5.000 lysår herfra. Her er der endnu koldere. Ved hjælp af det enorme radioteleskop ALMA kan tågens temperatur måles til at være blot en enkelt grad over det absolutte nulpunkt.

Nye målinger fra ALMA-teleskopet kan også fortælle astronomerne, hvorfor det bliver så koldt derude. Med teleskopet kan astronomerne nemlig ikke bare se den kolde gas, de kan også følge dens bevægelser.

Gas udvider sig og bliver koldere

Den ekstremt lave temperatur opstår, fordi en døende stjerne spyr materiale ud i rummet, fortæller Jes Jørgensen, der er lektor ved Center for Stjerne- og Planetdannelse på Niels Bohr Institutet under Københavns Universitet.

»Stjernen udsender jets - stråler af stof, der farer væk fra stjernen med høj hastighed. Disse jets skubber materiale, der tidligere er udsendt, væk fra stjernen og skaber en slags vakuum. Tætheden af gassen omkring stjernen bliver mindre, og så falder temperaturen.«

Fakta

ALMA står for Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Teleskopet består af 66 store, flytbare parabolantenner opført på Chajnantor-plateauet i Chile, fem kilometer over havets overflade.

Når gassen får fart på og udvider sig, bliver der længere mellem atomer og molekyler. Deres energi spredes ud over et større område, hvilket betyder lavere temperatur.

Stjernen har dødskramper

»Med de nye ALMA-målinger kender man nu sammenhængen mellem den kolde tåge og den stjerne, der befinder sig i midten af den. Og man kan sige, hvilken mekanisme, der er på spil - hvordan tågen dannes,« siger Jes Jørgensen.

Det er stjernens sidste krampetrækninger, der får den til at kaste store mængder gas og støv ud i universet. Stjernen har gennemgået en udvikling som den, Solen også vil gå igennem om nogle milliarder år. Den blev til en rød kæmpestjerne, og nu er den ved at kaste sit stof fra sig, så den ender som en hvid dværgstjerne omgivet af en såkaldt planetarisk tåge.

»Med ALMA har vi fået 10 gange bedre opløsning end tidligere. Nu kan vi se, hvordan stjernen udsender gassen. ALMA-observationerne viser specifikt, hvordan gassen bevæger sig. Dermed kan man også sige noget om hvor meget gas, der bliver udsendt.«

Og det er en hel del. Faktisk noget i retning af 360.000 milliarder milliarder tons om året. Hvis stjernen bliver ved med at udsende gas i samme tempo, vil den have sendt en mængde stof svarende til Solens masse ud i løbet af små 6.000 år. Men så længe bliver den nok ikke ved, for stadiet mellem rød kæmpestjerne og hvid dværg i planetarisk tåge er ret kortvarigt.

Stjernestof bliver genbrugt

Fakta

Godt nok er Boomerang-tågen det koldeste sted i universet, der er observeret af astronomerne, men i laboratorier på Jorden kan temperaturen komme endnu længere ned. Her lyder rekorden på 100 piko-kelvin, lig med 0,0000000001 grad over det absolutte nulpunkt på -273,15 grader celsius.

Studiet af en døende stjerne som den, der gemmer sig i midten af Boomerang-tågen, kan fortælle astronomerne en del om, hvordan stof spredes i universet.

»Overgangsfasen er vigtig for at få det materiale, der er dannet og bearbejdet i stjernen igennem dens levetid, ud i det interstellare medium - rummet mellem stjernerne,« siger Jes Jørgensen.

»Noget af det støv, der var i den tåge, som vores egen stjerne Solen blev dannet af, stammer fra sådan nogle stadier. Og nogle af de lidt tungere grundstoffer blev dannet i røde kæmpestjerner.«

Når Solen dør, vil materiale fra den også blive sendt ud på tilsvarende vis, og på den måde kan stoffet blive genbrugt mange gange.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Danske corona-tal

Videnskab.dk går i dybden med den seneste corona-forskning. Læs vores artikler i temaet her.

Hver dag opdaterer vi også de seneste tal.

Dyk ned i grafer om udviklingen i antal smittede, indlagte og døde i Danmark og alle andre lande.

Ny video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab, klima og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs her om påfugleedderkoppen, der er opkaldt efter fisken Nemo.