Kui külm on universum?

Universumi kõige külmemad alad on füüsikute katseseadmed, kus magnetväljaga mängides saavutatakse ülimadalaid temperatuure. Väljaspool maapealseid laboratooriume püstitab maailmaruumi külmarekordi Bumerangi udukogu.

Maast viie tuhande valgusaasta kaugusel asuva gaasi- ja tolmupilve temperatuur on -272,15 Celsiuse kraadi. See on tervelt paari kraadi võrra madalam kui Suure Paugu aegadest pärineva universumi jääkkiirguse keskmine temperatuur.

Udukogu sai nime 1990ndatel aastatel, kui maapealsete teleskoopidega tehtud vaatlused paljastasid, et gaasipilv meenutab bumerangi. Juba siis sai selgeks, et sealne temperatuur on tavatult madal. Kosmoseobservatooriumi Hubble fotodel meenutab gaasipilv hoopis kikilipsu või liivakella.

Märtsis hakkas täisvõimsusel tööle Tšiili Atacama kõrbes asuv 66st raadioteleskoobist koosnev võrgustik ALMA (Atacama Large Millimeter/sub-millimeter Array). See lubas külma Bumerangi täpsemalt uurida.

Vaatluste põhjal paisub udukogu kiiresti ning on hoopis ümar. Andmeid analüüsinud NASA teadlase Raghvendra Sahai sõnul asub gaasipilve keskel täht, mille ümber on tihe tolmuvöönd. Umbes millimeetrise läbimõõduga tolmuosakesed takistavad valguse liikumist. Nii tekibki liivakella-sarnane kuju, mis torkab silma Hubble´i nähtavas valgusspektris tehtud fotodel.

Selgemaks said ka erakordselt madala temperatuuri põhjused. Udukogu keskel asub oma elu lõpufaasi jõudnud täht, mis paneb ümbritseva tolmu- ja gaasipilve paisuma ning jahtuma.

ALMA vaatlused näitasid ka seda, et tavatult külma udukogu servad hakkavad vaikselt soojenema. Seda võib põhjustada fotoelektriline efekt, millele andis esimesena seletuse Albert Einstein. Nimelt hakkavad tahkete ainete ja gaaside pinnalt suure sageduse ja väikese lainepikkusega elektromagnetkiirguse toimel eralduma elektronid.