Как звёздный газ теряет тепло
Вокруг стареющей звезды образуется оболочка из газа, который она постепенно сбрасывает в пространство. В туманности Бумеранг этот газ не просто медленно рассеивается: он уходит наружу с необычно высокой скоростью. По мере расширения газу приходится занимать всё больший объём и отталкивать окружающее вещество. На эту работу расходуется его внутренняя энергия, поэтому температура падает.
Это адиабатическое охлаждение — изменение температуры при расширении без притока достаточного количества тепла извне. Похожий эффект можно заметить, выпуская газ из аэрозольного баллона: струя на выходе становится холоднее. В туманности действует тот же принцип, хотя масштабы и условия совсем другие.
Почему температура может опуститься так низко
Обычно газовая оболочка звезды нагревается её излучением. Но в Бумеранге выброс расширяется настолько быстро, что успевает охладиться прежде, чем окружающая среда заметно компенсирует потерю тепла. Это не означает, что пространство вокруг туманности само по себе холоднее обычного: источник необычайного охлаждения — движение газа.
Температуру самых холодных участков оценивают примерно в один кельвин — ниже температуры реликтового излучения, слабого микроволнового свечения, оставшегося от ранней Вселенной и пронизывающего космос. Поэтому Бумеранг важна не только как красивое облако газа: она показывает, что расширение может охладить вещество сильнее, чем его прогревает окружающий космический фон.
