سحابی بومرنگ (Boomerang) با دمایی حدود ۱ درجه کلوین (معادل ۲۷۲.۱۵- درجه سانتی گراد)، به‌عنوان سردترین مکان جهان شناخته شده است؛ مکانی که ۳ برابر سردتر از سردترین نقطه روی کره زمین است.
سحابی بومرنگ در واقع ابر درخشانی‌ست که از غبار و گازهای یونیزه تشکیل شده و در فاصله ۵ هزار سال نوری از کهکشان راه شیری، در صورت فلکی قنطورس (Centaurus) قرار دارد. این سحابی حتی از فضای خالی بین ستاره‌ای نیز سردتر گزارش شده است. تابش باقی مانده از پدیده بیگ بنگ، تمام کیهان را در نوری غوطه‌ور می‌کند که هر چیزی را که سر راه خود قرار دارد تا ۲.۷۲۵ درجه گرم می‌کند. اما سحابی بومرنگ یک نمونه طبیعی از مکانی‌ست که این گرما تاثیری روی آن ندارد.
سعی کنید سردترین مکان را در ذهنتان تصور کنید. مکانی که درون آن ذرات تشکیل دهنده ماده بدون هیچ حرکتی در حالت سکون قرار دارند و هیچ منبع گرماییِ داخلی یا خارجی برای گرم کردن آنها وجود ندارد. هیچ نور و تابشی در آنجا نیست و شما از همه ستاره‌ها، خورشید و سایر منابع گرمایی میلیون‌ها مایل فاصله دارید. یک مکان منجمد که هیچ اثری از گرما در آنجا وجود ندارد. سحابی بومرنگ حتی از تمامی تصورات شما نیز سردتر است!
در همه نقاط کیهان منابع گرمایی خاصی وجود دارد که هر چه از آنها دورتر شوید هوا سردتر خواهد شد. در فاصله ۹۳ میلیون مایلی از خورشید، زمین با دمای ۳۰۰ درجه کلوین قرار دارد. اگر فضای جو اطراف زمین وجود نداشت، این دما تقریبا ۵۰ درجه کاهش می‌یافت. از زمین دورتر می‌شویم؛ نور خورشید به تدریج کمتر و کمتر شده و دما به‌طرز قابل توجهی کاهش می‌یابد. به پلوتون می‌رسیم؛ جایی‌که دما فقط ۴۴ کلوین است. این سیاره به‌قدری سرد است که در آن نیتروژن مایع به نیتروژن جامد تبدیل می‌شود. از منظومه شمسی خارج شده و به فضای بین ستاره‌ای می‌رسیم، جایی‌که نزدیک‌ترین ستاره‌ها در آنجا، سال‌های نوری زیادی با ما فاصله دارند و بدون نور خورشید و گرمای ستاره‌ها، سرما در آنجا غیرقابل توصیف است. در آن فضا، ابرهای مولکولی سردی وجود دارند که از نظر دما، حتی سردتر از دورترین مکان‌های منظومه شمسی هستند و دمای آنها فقط ۱۰ تا ۲۰ کلوین بالاتر از صفر مطلق است. با وجود این سرما در فضای بین ستاره‌ای، تابش پس‌زمینه کیهانی به عنوان یک منبع گرمایی، از کاهش بیش‌از حد دما جلوگیری می‌کند.
پیش‌بینی می‌شود حدود ۱۳.۸ میلیارد سال بعد، در اثر انبساط جهان، فوتون‌ها بدون هیچ‌گونه جنبش مولکولی و در سردترین حالت ممکن قرار گیرند و دما در کل کیهان به یک درجه کلوین کاهش یابد. البته برای مشاهده این سرما نیازی نیست ۱۳ میلیارد سال منتظر بمانیم. سحابی بومرنگ با همین ویژگی‌ها در کیهان وجود دارد و حتی از عمیق‌ترین فضاهای بین کهکشانی سردتر است. در سال ۱۹۸۰، بومرنگ برای اولین بار در آسمان استرالیا توسط تلسکوپ هابل مشاهده شد. این سحابی دولبی و نامتقارن بود و به همین دلیل «بومرنگ» نام گرفت. دانشمندان با تحقیقات بیشتر اطلاعات بهتر و دقیق‌تری از این سحابی به‌دست آوردند. طبق این اطلاعات، بومرنگ از نوع سحابی‌های پیش‌سیاره‌نماست؛ سحابی سیاره‌نما از پرتاب لایه‌های گازی از یک ستاره در پایان زندگی‌اش ایجاد می‌شود. تمام ستارگان در آخرین سال‌های زندگی، به غول‌های قرمز تبدیل می‌شوند. در این حالت لایه‌های بیرونی آنها منفجر و هسته مرکزی منقبض می‌شود و ستاره به داغ‌ترین حالت ممکن می‌رسد. این‌جاست که زندگی آن ستاره در یک ترکیب سحابی-سیاره‌ای پایان می‌یابد. اما در بین این مراحل، مرحله سحابی پیش سیاره‌ای وجود دارد که در آن قبل از اینکه دمای درونی ستاره داغ شود، لایه‌های بیرونی از بین می‌روند و یک سحابی پیش سیاره‌ای تشکیل می‌شود. انجام این مرحله چندین هزار سال طول می کشد و تعداد بسیار کمی از ستاره‌ها در این مرحله قرار می‌گیرند. سحابی بومرنگ در میان این ستاره‌های خوش‌شانس منحصر به فرد است. گاز درون این سحابی حدود ده برابر سریعتر از حالت عادی-با سرعتی حدود ۱۶۴ کیلومتر بر ثانیه- از این سحابی خارج می‌شود. بنابراین بومرنگ جرم خود را با سرعتی بالاتر از حد معمول از دست می‌دهد.
تمامی سحابی‌های پیش‌سیاره‌ای در مقایسه با بومرنگ گرم‌تر هستند. دلیل این موضوع را علم فیزیک به‌سادگی توضیح می‌دهد: نفسی عمیق بکشید، به مدت سه ثانیه آن‌را نگه داشته و سپس بیرون دهید. برای دیدن نتیجه، این کار را به دو روش مختلف انجام دهید. هر دو بار دست خود را در فاصله ۱۵ سانتی‌متری از دهان خود نگه داشته و بار اول با دهان کاملا باز نفس حبس شده را رها کنید. پس از این‌کار هوای گرم به آرامی به دست شما برخورد می‌کند. سپس این‌کار را با لب‌های جمع‌شده تکرار کنید. مشاهده خواهید کرد که هوا در حالت دوم سردتر می‌شود. درحالی که دمای هوا در دهان شما یکسان بوده است! دلیل این تفاوت این است که با دهان کاملا باز، هوا به آرامی خارج شده و گرمای درون دهان را حفظ می‌شود؛ اما تنها با باریک کردن مسیر خروج، هوا با سرعت و فشار بیشتری از دهان خارج شده و همین باعث کاهش دمای آن می‌شود -پدیده‌ای که ما در فیزیک آن را آدیاباتیک می نامیم. لایه‌های بیرونی ستاره‌ای که سحابی بومرنگ را به‌وجود می‌آورند نیز به‌همین روش عمل می‌کنند و با خارج کردن گازهای داغ با سرعتی باورنکردنی از یک نقطه کوچک، هوا را منبسط و خنک می‌کنند. در نتیجه، با گسترش ماده ساطع شده از سحابی به محیط اطراف آن، دمای هوا سرد می‌شود. بدیهی است که این نقطه تا ابد سردترین مکان در کیهان باقی نخواهد ماند، اما به‌دلیل این فرآیندها درحال حاضر کمترین دمای ممکن در جهان برای این مکان ثبت شده است.
نکته شگفت‌انگیز در مورد سحابی بومرنگ این است که ویژگی خاص این سحابی قبل از کشف آن پیش‌بینی شده بود! ستاره شناسی به نام راغوندرا ساهای، محاسبه کرده بود که سحابی‌های پیش سیاره‌ای با شرایط مناسب- شرایطی که در بالا ذکر شد- می‌توانند دمای سردتری را نسبت به هر چیزی در جهان هستی به‌دست آورند. ساهی پس از این محاسبه، در سال ۱۹۹۵ به همراه یک تیم کیهان‌شناسی، دمای سحابی بومرنگ را اندازه‌گیری کرد و دقیقاً آنچه را که پیش‌بینی کرده بود یافت؛ دمایی کمتر از دمای هر مکان طبیعی دیگر در کیهان. از آن زمان تا به امروز، سحابی بومرنگ عنوان سردترین مکان طبیعی در کیهان را به انحصار خود درآورده است. با این‌حال، هیچ مدرکی وجود ندارد که ثابت کند بومرنگ تنها نمونه از این‌گونه سحابی‌هاست، و احتمالا مکانی سردتر از چیزی که تاکنون کشف شده است در جهان وجود دارد؛ حتی ممکن است این مکان جایی در کهکشان راه‌شیری باشد!
