宇宙的溫度
生活中,我們習慣用攝氏度(℃)來表示溫度,比如水在0℃會結冰,在100℃會沸騰。而在物理中,常會用開爾文(K)來表示熱力學溫度。最低溫度0K(-273.15℃),也被稱為“絕對零度”。宇宙大爆炸的創世余暉,也就是天文學家常提到的“宇宙微波背景輻射”,遍布宇宙各個角落,讓整個宇宙帶有2.275K 的基礎“溫度”,因此,絕對零度只在理論上存在,宇宙中所有自然物體的溫度都不會低于基礎溫度。
極冷之處
然而,1995 年,天文學家發現一個星云的溫度竟然只有約1K(-272℃),是迄今發現的唯一溫度低于背景輻射的自然物體,是世界上最冷的地方。這個距地球約5000 光年的天體被稱為“旋鏢星云”,因為其模糊的彎曲形狀很像回旋鏢的飛行軌跡。后來,哈勃太空望遠鏡拍攝的更清晰的圖像顯示,它其實更像一個彌散開來的蝴蝶結。
極冷的原因
為什么旋鏢星云會這么冷呢?原來和很多星云一樣,旋鏢星云中心有一顆已經進入生命末期的恒星,它的外層物質不斷脫落拋出,并且拋射的速度比其他星云中的快幾十倍。觀測發現,旋鏢星云中心的恒星可能是雙星系統,在過去1500 年中,較小的伴星被中心那顆紅巨星的引力吸引,最終撞擊了中心恒星,導致物質異常猛烈地高速噴出,這些物質膨脹得如此之快,以至于溫度迅速冷卻得比背景輻射還要低。
旋鏢星云處于其生命中一個非常短暫的特殊時期,它只能在相對較短的時間內維持這種極端低溫。在不久的未來,位于星云中心的恒星將繼續演變,其外層脫落殆盡,變成一個裸核(或白矮星),環繞在其周圍的噴射氣體也變得更熱,最終形成行星狀星云,發出明亮的色彩。
星云的奇妙世界
星云是星際中由氣體和塵埃組成的巨大云團。它們不僅是宇宙中最美麗的景觀之一,還在恒星的生命周期中扮演著重要角色。星云可以看作是舊恒星死亡后遺留下來的物質,而這些物質又有可能重新聚集,成為新恒星誕生的搖籃。在星云中,恒星們不斷誕生和死亡,相互交織,展示出非生命體的生死循環, 在冰冷的太空深處,交替哼唱著無聲的搖籃曲和挽歌。