回力棒星云是已知宇宙中温度最低的地方。经测量，这个星云的温度为1开氏度(即零下272.15摄氏度)，比大爆炸的背景温度(零下270摄氏度)还低。天文学家利用阿塔卡玛大型毫米波天线阵对这一星云进行了新的审视。
天文学家最初是用地面望远镜对回力棒星云进行观察，发现其呈现弯曲的，类似澳洲原住民使用的回力棒形状，这也是其名称的由来。之后，哈勃太空望远镜的观 察显示，该星云呈现类似蝶形领结的形状。最新的ALMA数据显示，哈勃望远镜其实只给出了一部分信息，其观察到的双叶形结构可能实际上只是可见光波长下的 一个“误会”。
研究负责人，来自美国航空航天局(NASA)喷气推进实验室的首席科学家拉夫温德拉·萨哈伊(Raghvendra Sahai)说：“这个超级寒冷的物体让我们非常感兴趣，通过ALMA，我们对它的本质有了更多的了解。”NASA的喷气推进实验室位于加州的帕萨迪纳。 萨哈伊及其同事的研究成果发表在近期的《天体物理期刊》( Astrophysical Journal)上。“从地面的光学望远镜，我们看到的似乎是一个双叶形，或‘回力棒’形状的星云，但实际上这却是一个更加宽广，正快速扩展到太空中的结 构。”萨哈伊说道。
回力棒星云距离地球大约5000光年，位于半人马座，是一个相对年轻的“行星状星云”。与其名字刚好相反的是，行星状星云其实是恒星(如太阳)生命末期 时的形态，此时恒星的外层抛散，留下中心的白矮星，白矮星能发射出强烈的紫外辐射，导致星云中的气体发光并产生明亮的色彩。
目前，回力棒星云即将进入行星状星云阶段，届时其中心的恒星温度将不足以维持足够的紫外线辐射，因而也不能产生标志性的光亮。到了这一阶段，该星云只有通过其尘埃颗粒反射的恒星光线才能看到。
天文学家观察到，星云中心恒星所流出的气体正迅速扩散，并在扩散过程中冷却下来。这与冰箱通过气体膨胀来进行冷却的原理相似。研究者通过观察气体吸收宇 宙微波背景辐射的过程，来确定星云中气体的温度。宇宙微波背景辐射的温度很均匀，为2.8开氏度(零下270.35摄氏度)。
“当天文 学家在通过哈勃望远镜观察这一星云时，他们看到的是一个非常经典的‘沙漏’形状，”萨哈伊评论道，“许多行星状星云具有类似的双叶形状，这是高 速气体流从恒星中发射出来而形成的。这些气流会在周围的气体云中制造空洞，而气体云则是由较早时期，当恒星还是红巨星的时候喷射出来的。”
通过单碟毫米波射电望远镜的观察，天文学家并没有发现哈勃望远镜所看到的狭窄“腰部”结构。与之相反，他们发现了一个更加均匀，几乎呈球形的物质外流结构。ALMA具有无与伦比的分辨率，这使得研究者可以将这两种形状差异统一起来。
通过观察在毫米波长可发出明亮光线的一氧化碳分子，天文学家发现，哈勃望远镜图像上的双叶形结构只位于星云的内部区域。在更外层，他们发现了拉长的、近 乎圆形的低温气体云。此外，研究者还发现了包围恒星的一道密集的毫米级尘埃颗粒，这解释了为什么在可见光下，外层的气体云具有类似沙漏的形状。这些尘埃颗 粒形成了一个遮蔽物，减弱了中心恒星的一部分光线，使光线只能从狭窄而且相反的方向进入气体云，从而形成了类似沙漏的外形。
“这对理解 恒星的死亡过程，以及它如何变成行星状星云有十分重要的意义，”萨哈伊说，“利用ALMA，我们可以一窥似太阳恒星垂死挣扎时的景象。”这项研究还表明， 回力棒星云外圈的温度已经开始上升，尽管还是稍低于宇宙微波背景辐射。这种升温有可能是由于光电效应所致。光电效应最早是由爱因斯坦提出，指光子能被固体 物质吸收，而后者重新发射出电子的现象。
