Rund 1 Kelvin, also etwa −272 °C: So kalt ist der Bumerangnebel, eine Gaswolke im Sternbild Zentaur. Damit gilt er als der kälteste Ort im Universum, den die Astronomie bisher gefunden hat — kälter sogar als das Nachglühen des Urknalls, das den restlichen Kosmos auf 2,725 Kelvin hält. Ein sterbender Stern unterbietet dort die Grundtemperatur des Alls selbst.
Stimmt das wirklich?
Ja, und der Beleg steckt in einem eleganten Messtrick. Der leere Weltraum ist nicht „null Grad“: Ihn durchzieht überall die kosmische Hintergrundstrahlung, das Restlicht des Urknalls, mit 2,725 Kelvin (rund −270 °C). Das ist die natürliche Untergrenze für alles, was einfach nur im All herumtreibt.
Der Bumerangnebel liegt klar darunter. Entdeckt haben das 1995 die Astronomen Raghvendra Sahai und Lars-Åke Nyman mit dem 15-Meter-Submillimeterteleskop SEST am La-Silla-Observatorium in Chile. Ihr Nachweis: Das Gas des Nebels schluckt die Hintergrundstrahlung, statt sie zu überstrahlen. Absorbieren kann ein Objekt nur Strahlung, die wärmer ist als es selbst — der Nebel muss also unter 2,725 Kelvin liegen. Das Radioteleskop ALMA bestätigte die Messung 2013 anhand der Kohlenmonoxid-Linien mit deutlich schärferem Blick; in Teilen des Ausflusses kommen die Auswertungen sogar auf weniger als ein halbes Kelvin.
Zwei Angaben sind dabei belastbar, eine nicht: Temperatur und Mechanik sind gemessen, die Entfernung ist der wackeligste Wert. NASA und ALMA nennen rund 5.000 Lichtjahre, einzelne Kataloge kommen auf Basis neuerer Parallaxendaten auf deutlich weniger. Für den Kälterekord spielt das keine Rolle — für die Frage „wie weit weg?“ schon.
Was 1 Kelvin überhaupt bedeutet
Die Kelvin-Skala zählt nicht ab dem Gefrierpunkt von Wasser, sondern ab dem absoluten Nullpunkt — dem Zustand minimaler Teilchenbewegung. 0 Kelvin entspricht −273,15 °C, und ein Kelvin-Schritt ist genauso groß wie ein Grad Celsius. 1 Kelvin heißt also schlicht: −272,15 °C.
| Ort / Zustand | Kelvin | Celsius |
|---|---|---|
| Absoluter Nullpunkt | 0 K | −273,15 °C |
| Bumerangnebel | ~1 K | ~−272 °C |
| Kosmische Hintergrundstrahlung | 2,725 K | −270,4 °C |
| Oberfläche des Pluto | ~40 K | ~−233 °C |
| Gefrierpunkt von Wasser | 273,15 K | 0 °C |
Warum der kälteste Ort im Universum kälter ist als das All
Der Schlüssel ist ein Effekt aus dem Haushalt: adiabatische Expansion. Dehnt sich ein Gas schnell aus, kühlt es ab, weil es dabei Arbeit gegen seine Umgebung leistet. Deshalb wird die Sprühdose in der Hand kalt, und nach genau diesem Prinzip arbeitet jeder Kühlschrank.
Im Zentrum des Nebels steht ein sterbender Stern, der einmal mindestens vier Sonnenmassen hatte und seine äußeren Hüllen abstößt. Das Gas rast mit mehr als 150 Kilometern pro Sekunde nach außen — rund 540.000 km/h. Eine so schnelle Ausdehnung in praktisch leeren Raum hinein kühlt derart drastisch, dass die Wolke unter die 2,7 Kelvin des Hintergrunds rutscht: ein kosmischer Kühlschrank im XXL-Format, angetrieben vom Todeskampf eines Sterns.
Entscheidend ist die Menge. ALMA-Daten aus dem Jahr 2017 kommen auf mindestens 3,3 Sonnenmassen allein im ultrakalten Ausfluss, nachweisbar bis in über 120.000 astronomische Einheiten Entfernung — grob das Dreitausendfache des Abstands Sonne–Neptun. Ein einzelner Roter Riese schafft das nicht: Sein Sternenwind ist rund zehnmal langsamer. Das Forschungsteam um Sahai hält deshalb einen Begleitstern für die plausibelste Erklärung, der dem Riesen zu nahe kam und dessen Hülle mit seiner Bahnenergie regelrecht heraussprengte.
Noch verrückter: Die Sanduhr ist nur ein Lichttrick
Der Name entstand aus einer Fehldeutung. Keith Taylor und Mike Scarrott sahen den Nebel 1980 am 3,9-Meter-Anglo-Australian-Telescope in Siding Spring als gebogene Doppelstruktur und tauften ihn „Bumerang“. Das Hubble-Teleskop zeigte später etwas anderes: eine saubere Sanduhr mit zwei Lappen. ALMA drehte die Sache dann noch einmal um — die Sanduhr ist bloß der innere Kern. Außen herum liegt eine große, fast kugelrunde Hülle aus eiskaltem Gas, die im sichtbaren Licht unsichtbar bleibt.
Die Sanduhr-Optik entsteht überhaupt erst durch ein dichtes Band aus millimeter- bis zentimetergroßen Staubkörnern um den Stern. Es wirkt wie eine Blende, die das Sternenlicht nur in zwei schmale, entgegengesetzte Richtungen entkommen lässt. Wer den Bumerang-Nebel auf einem Teleskopbild sieht, sieht also nicht die Form der Gaswolke, sondern die Form ihrer Beleuchtung.
Auch das Alter ist ungewöhnlich: Die dichte Taille um den Stern expandiert seit höchstens rund 1.925 Jahren, der schnelle bipolare Ausfluss seit höchstens etwa 1.050 Jahren. Astronomisch gesehen ist das ein Wimpernschlag — und ein Hinweis darauf, dass hier etwas Abruptes passiert ist statt eines langsamen, gleichmäßigen Sternenwinds.
Und der Rekord hält nicht ewig. Der Bumerangnebel ist ein präplanetarischer Nebel, also eine kurze Übergangsphase auf dem Weg zum leuchtenden planetarischen Nebel. Seine äußeren Ränder wärmen sich bereits wieder auf. Wir erwischen dieses eine Kelvin nur, weil wir zufällig im richtigen kosmischen Moment hinschauen.
Der kälteste Ort im Universum steht streng genommen auf der Erde
Ein ehrlicher Zusatz, der in den meisten Kurzfassungen fehlt: Der Bumerangnebel ist der kälteste bekannte natürliche Ort. Im Labor geht es tiefer. Das CUORE-Experiment im italienischen Gran-Sasso-Untergrundlabor kühlte 2014 einen kompletten Kubikmeter Kupfer — rund 400 Kilogramm — auf 6 Millikelvin und war damit gut zwei Wochen lang der kälteste Kubikmeter im bekannten Universum. Noch extremer wird es mit einzelnen Atomwolken: Am Bremer Fallturm brachte ein Forschungsteam 2021 ein Rubidium-Bose-Einstein-Kondensat für rund zwei Sekunden auf 38 Pikokelvin — 38 billionstel Grad über dem Nullpunkt.
Das schmälert den Nebel nicht, es macht die Aussage präziser: Der Bumerangnebel bleibt der kälteste Ort, den die Natur ganz ohne menschliche Technik hervorgebracht hat. Alles Kältere passt in einen Laborkeller — und hält nur Sekunden.
Quellen
- ALMA Observatory: ALMA Reveals Ghostly Shape of „Coldest Place in the Universe“
- NASA/JPL: Ghostly Specter Haunts the „Coldest Place in the Universe“
- Sahai et al. (2017): The Coldest Place in the Universe – Probing the Ultra-Cold Outflow and Dusty Disk in the Boomerang Nebula
- Sahai, Vlemmings, Huggins et al. (2013): ALMA Observations of the Coldest Place in the Universe
- INFN: CUORE – the coldest heart in the known universe
- phys.org (2021): New record set for lowest temperature — 38 picokelvins
Häufige Fragen
Was ist der kälteste Ort im Universum?
Der Bumerangnebel im Sternbild Zentaur. Mit rund 1 Kelvin (−272 °C) ist er der kälteste bekannte natürliche Ort — kälter als die kosmische Hintergrundstrahlung mit 2,725 Kelvin.
Wie viel sind 1 Kelvin in Grad Celsius?
1 Kelvin entspricht −272,15 °C. Die Kelvin-Skala beginnt beim absoluten Nullpunkt (0 K = −273,15 °C); ein Kelvin-Schritt ist genauso groß wie ein Grad Celsius.
Warum ist der Bumerangnebel kälter als das Weltall?
Sein Gas rast mit über 150 km/s nach außen. Durch diese adiabatische Expansion kühlt es unter die 2,725 Kelvin der Hintergrundstrahlung — dasselbe Prinzip wie im Kühlschrank.
Wie wurde die Rekordkälte gemessen?
1995 von Raghvendra Sahai und Lars-Åke Nyman mit dem SEST-Teleskop in Chile: Das Gas absorbiert die Hintergrundstrahlung, was nur bei tieferer Temperatur geht. ALMA bestätigte es 2013.
Gibt es irgendwo etwas noch Kälteres?
Nur im Labor. CUORE in Italien kühlte 2014 einen Kubikmeter Kupfer auf 6 Millikelvin, am Bremer Fallturm wurden 2021 sogar 38 Pikokelvin erreicht — für rund zwei Sekunden.