宇宙最低溫出現在完全想像不到的地方(組圖)

這是一個擁有兩個花瓣狀對稱結構的星雲。（圖片來源：NASA）

宇宙中有很多熱源，離它們越遠，溫度就越低。地球和太陽的距離剛剛好，加上地球條件合適，於是地球溫暖如春。假如再往外，太陽的能力就大打折扣，冥王星冷到氮氣都要結冰，更不用說以光年計的星際空間。

在銀河系中漂蕩的分子雲溫度只有10至20K，但由於存在許多恆星、超新星、宇宙射線、星風，銀河系作為一個整體它的溫度下限可能就到此為止了。只有在遠離恆星、遠離星系的太空，唯一的熱源是宇宙大爆炸的餘暉，溫度才會更低。

在絕對溫度不到3K的太空中，唯一的熱源是偶爾才能檢測到的光子。宇宙中的幾乎所有地方，都時刻經受著這些紅外、微波和射電波段光子的轟擊，它們的溫度只有絕對溫度2.725K，也許這已經是大自然最冷的地方。只有當宇宙繼續膨脹之後，這些光子的波長才會繼續拉伸，溫度才會繼續降低。這種事情遲早都會發生，宇宙再過138億年後，它的最低溫度將達到1K。

但是就在今天，宇宙中有些地方的溫度還可以更低，那裡的溫度甚至比1K還要低。

這個地方離我們並不太遠。它就在離我們5000光年遠的飛鏢星雲裡。這是一個擁有兩個花瓣狀對稱結構的星雲。這是一個「前行星狀星雲」，是一顆和太陽相似恆星的臨死狀態。這樣的一顆恆星在經歷了紅巨星階段後，會拋出它的外層物質，形成一個行星狀星雲，內核變成白矮星。前行星狀星雲就是紅巨星和行星狀星雲之間的過渡階段。

在恆星外層物質開始擴散之後和恆星內部溫度上升之前，也就是在所謂的「前行星狀星雲」階段，恆星通常會製造出一對雙極噴流結構，恆星的物質開始被拋入星際空間。這個階段其實非常短暫，通常只會持續幾千年。天文學家觀測到的這類恆星只有少數幾顆。而飛鏢星雲比較特殊，它的氣體噴流運動速度比通常情況高出了10倍，達到了每秒164公里。它的物質流失速度異常之快，每年失去的質量相當於兩個海王星。它的這個特性還製造出了一個副產品，它創造了當今宇宙已知非人工環境溫度的最低紀錄，星雲局部溫度只有0.5K。

飛鏢星雲的毫米波影像。（圖片來源：NASA）

已知的所有其它行星狀星雲和前行星狀星雲的溫度都要比它高。這是為什麼呢？

這是因為，雖然這顆恆星的外層擁有大量的熾熱物質，但它們被拋射出來的速度非常快，而且它們的出口非常小，是兩個相對非常小的小點。因此它能夠急速地變冷。這其中的原理，類似於我們對著手背張嘴呵氣能感到溫暖，而嘟嘴吹氣只會感到冷。

這樣一個星雲的存在，驗證了天文學家Raghvendra Sahai的預測。他認為只要條件合適，宇宙中就會出現極端低溫天體，它們的溫度可以比宇宙微波背景還低。

經過著色的飛鏢星雲溫度分佈圖。藍色區域是最冷的。（圖片來源：NASA）

飛鏢星雲已經成了天文學家研究和爭論的熱點。到目前為止，它是我們發現的唯一一個溫度低於大爆炸餘暉的前行星狀星雲，但是在宇宙中，這樣的星雲不可能只有一個。有些還未發現的星雲溫度可能會更低。誰知道呢？或許有一天，我們的太陽會打破它創造的紀錄。