宇宙中最冷的地方是哪里？科学家在5000光年处，找到了答案

说起冷热的概念，大家肯定会联想到温度，在日常生活中，我们既可以通知皮肤的感受，也可以通过温度计的读数，来衡量周围环境温度的高低。其实，温度是人们用于衡量物体冷热程度的一个标量，从物理意义上看，物体的冷热程度，其本质是组成物体的微观粒子运动快慢的表现。粒子运动速度越快，表现出物体的温度就越高，反之则越低。

既然光线是宇宙中运动速度最快的，那么也就说明粒子的运动速度理论上最高也只能达到光速，而最低的温度代表的是粒子的运动速度降为零，因此，对于温度来说，理论上在宇宙中势必会存在着一个最高值和一个最低值，其中最高值为普朗克温度，即1.42亿亿亿亿度，这是在宇宙大爆炸后1个普朗克时间所出现的场景。

对于最低温度来说，理论上是组成物体的微观粒子全部停止运动，此时通过理想气体的体积与温度变化之间的关系，利用外推法可以推导出，当微观粒子全部停止运动时，所对应的体积为0，此时对应的温度被定义为“绝对零度”，换算成摄氏温度则为-273.15度。但由于在宇宙中，不可能让粒子的运动速度完全降为0，因此绝对零度是不可能实现的，只能一步一步地接近而永不可达。

目前，科学家们测定出的宇宙微波背景的平均温度约为－270.4摄氏度，这个温度仅比绝对零度高出不到3摄氏度。然而，既然是平均温度，那么在宇宙中势必会存在比这个温度还低的区域（因为我们很容易就举出比这个温度高的物体来，比如太阳、比如地球、比如我们周围的一切）。所以，寻找宇宙中最冷的地方，成为一些科学家非常感兴趣的研究课题。

最近一段时间，科学家将目光瞄向了距离地球5000光年的区域，即回力棒星云，在里面发现了迄今为止最冷的温度。回力棒星云是一个由电离气体和星际尘埃组成的年轻行星状星云，其中央是一颗进入生命末期、濒临死亡的红巨星。这颗老年恒星在“年轻”时与太阳比较类似，只不过燃烧了数十亿年后，由于内部氢元素的耗尽，它现在一直在“脱落”着外层物质。经过对相关观测数据的分析，科学家推测这颗红巨星失去质量的速度，要比其它类似的“垂死”恒星快100倍。

与现在的太阳相比，这颗红巨星流失质量的速率要快1000亿倍，也就是说，在过去1000年时间里，这颗红巨星已经丧失了一个“太阳”的质量。在这种作用的影响下，造就了回力棒星云内部出现了一个非常寒冷的区域。据观测分析，回力棒星云的深处温度，低到令人难以置信的－272摄氏度，仅仅比绝对零度高1摄氏度。

早在1980年，有天文学使用赛丁泉天文台的英澳地面望远镜研究这片星云时，那时并不知道回力棒星云区里“隐藏”着宇宙中最冷的地方，当时吸引科学家的是这片星云非常奇特的形状，就像一个回旋镖一样，该星云因此而名声大振。

在1988年，哈勃太空望远镜对回力棒星云进行了详细观测和记录，后来，天文学家萨海（另一个身份是美国国家航空航天局喷气推进实验室专家）根据先前的观测记录，预测了这一区域存在极低温度的可能性非常之高。主要依据就是恒星在生命末期向外急剧膨胀时，来自恒星的“风”也向外流动，推动着恒星体外围的迅速膨胀，从而导致空间温度的下降。1995年，由萨海带领的一个团队，使用智利的瑞典-eso 亚毫米望远镜(2003年退役) ，试图在回力棒星云上验证这一理论，并且确定了－272摄氏度这个温度。

到2013年时，其他天文学家利用智利的阿塔卡马沙漠的大型阵列望远镜 (ALMA)确认了这一温度。通过萨海以及其他科学家的研究，我们发现宇宙中的极低温，可以由气体的加速膨胀造成，特别是濒临死亡的恒星急剧膨胀的过程中容易出现这种情形。但是，令科学家不解的是，回力棒星云核心处的恒星，其质量流失速度为什么会如此之快？

萨海研究团队认为，有可能是这颗红巨星一开始有一个小型的伴星，在红巨星膨胀时小伴星坠入其中，二者融为一体。在两个呈现相互作用的恒星引力势能的作用下，才有可能使红巨星以如此极端的速度喷射出如此多的质量，这颗红巨星在以非常快速的质量流失模式下，将在较短的时间尺度内，依靠着中央残留着的核心演化为白矮星。

如果这种红巨星膨胀造就宇宙低温的“超低温外流”机制成立，那么科学家们便可以在今后的观测研究中，尝试着寻找类似的场景，说不定用不了多长时间，就能找到更低的温度呢。