Что самое горячее во вселенной?
Прямо от моего 7-летнего возраста, именно то, что написано на обложке:
Что самое горячее во вселенной?
Чтобы сделать его совместимым со стеком, я добавлю следующие предостережения:
- он должен быть ограничен, как в реальном компактном объекте, или классе объектов, или части объекта
- это должно быть заметным
- это должен быть астрономический объект, т.е. плазма кварк-глюона, созданная в результате столкновений на Большом адронном коллайдере, не учитывается.
5 × 10 10 ‘ role=»presentation»> 5 × 10 10
Самый центр прото-нейтронной звезды, который ответственен за испускание нейтрино, вероятно, будет в два раза более горячим, но его нельзя наблюдать даже с нейтрино, потому что «нейтриносфера» непрозрачна для нейтрино. К тому времени, когда это «очистится», прото-нейтронная звезда станет намного холоднее — ее поверхность будет на несколько порядков холоднее.
Возможно, мы могли бы изучить само ядро сверхновой через гравитационные волны, если бы мы взорвались в нашей собственной Галактике. Считается ли это «наблюдением» за горячим объектом, я не уверен.
10 11 ‘ role=»presentation»> 10 11
1.416 ⋅ 10 32 ‘ role=»presentation»> 1.416 ⋅ 10 32
Это дает верхнюю границу максимальной температуры, которую мы можем измерить.
Если вы исключаете возможность большого взрыва, то наиболее экстремальными выбросами энергии в нашей вселенной должны быть случаи безудержного гравитационного коллапса. Существует строгая теорема в общей теории относительности (теорема Пенроуза о сингулярности), показывающая, что это в общем случае приведет к созданию сингулярностей. Для реалистичного гравитационного коллапса ожидается, что в конечном состоянии этого процесса у вас будет черная дыра с горизонтом событий, окружающим определенный особый тип сингулярности, описываемый как пространственно-подобная, а не сингулярность сильной кривизны (не scs).
Тем не менее, во время начального процесса формирования черной дыры, на самом деле не до конца установлено, какую особенность вы бы имели. Это может быть время, а не пространство, может быть scs, и может даже не быть окружено горизонтом событий (что нарушит гипотезу космической цензуры — но мы не знаем, является ли CCH верным или даже лучшим способом заявить это). Если это scs, то общая теория относительности предсказывает, что падающее вещество будет бесконечно сжато и, следовательно, вероятно, нагрето до бесконечной температуры. GR является классической теорией, так что это, вероятно, следует интерпретировать как утверждение о том, что scs нагреет вещество до температуры Планка.
Таким образом, если наблюдатель должен был прыгнуть в черную дыру во время ее первоначального формирования, и если наблюдатель смог выдержать температуры, то они могли бы получить миллисекунду, в течение которой они могли бы наблюдать, как вещество вокруг них нагревается до очень высоких температур. Будет ли эта температура повышаться до температуры Планка, на самом деле не известно (вероятно, нет), и можно ли когда-либо наблюдать это из далека, без самоубийства, на самом деле не известно (но, вероятно, нет).
Прямо от моего 7-летнего возраста, именно то, что написано на обложке: что самое горячее во вселенной?
Таким образом, на этом уровне ученые не знают наверняка, но они думают, что если вы прыгнете в черную дыру, когда она находится в процессе рождения, вы сможете увидеть вещество, нагретое до чрезвычайно высоких температур, возможно, более горячее, чем что-либо другое. еще во вселенной со времен большого взрыва.
Источник
Какая температура во Вселенной самая высокая?
Каждый атом во Вселенной любит тепло. Мельчайшие частички материи любят тепло настолько, что атомы и субатомные частицы вибрируют все сильнее и движутся все быстрее, когда они горячие. Чем они горячее, тем быстрее движутся. И точно так же, чем они холоднее, тем они медленнее. При абсолютном нуле (-273 градусов по Цельсию) все движения атомов полностью останавливаются. Холоднее быть не может — это самая низкая температура. Сделать что-то холоднее — это как пытаться сделать прямую стрелку еще прямее.
Что самое горячее во Вселенной?
А вот что касается самых горячих температур во Вселенной, самое горячее, что только можно представить (и увидеть), находится гораздо ближе к нам, чем вы думали. Самое горячее место находится на Земле, и это Большой адронный коллайдер (БАК). Когда он сталкивает частицы золота между собой, на долю секунды температура достигает 7,2 триллиона градусов Фаренгейта. В цельсиях это 4 триллиона. Это горячее, чем взрыв сверхновой.
Что может быть еще горячее?
Теоретически, температура может быть еще выше. Первым претендентом на самую высокую температуру будет температура Планка, которая равна 10 32 Кельвинов, или 100 миллионов миллионов миллионов миллионов миллионов градусов. Перечитайте, сколько миллионов, еще раз. Такую температуру просто невозможно представить. Как и это число. Одно дело, когда температура тысячу градусов или даже триллион. Но вот столько? Как это вообще? У нас нет слов, которые сравнивают такие большие вещи. Сказать, что 10 32 Кельвинов — это горячо, это как сказать, что вселенная занимает некоторое пространство.
Почему температура Планка может быть максимальной?
Потому что настолько жарко может быть в нормальной физике. Если будет еще жарче, обычная физика работать не будет. Начнут происходить странные вещи. Гравитационная сила станет такой же сильной, как и три другие природные силы (электромагнетизм, сильная и слабая ядерная силы), и они сольются в одну единую силу. Чтобы понять, как и почему это происходит, нам нужно изобрести «теорию всего» — важнейшую для современной теоретической физики. Этого мы пока совсем не понимаем.
Температура, при которой разрушается сама материя
Температура Хагедорна — это самая высокая температура, которую, как мы думаем, мы сможем достичь. Это та точка, в которой адронная материя (вся нормальная, обычная материя во вселенной, в отличие от темной, например) перестает быть стабильной и попросту разваливается. Мы достигаем этой точки примерно в 2х 10 12 Кельвинов. Что примечательно, некоторые физики-теоретики утверждают, что в этот момент адронная материя не «испаряется», а переходит в другую форму материи — кварковую. И вот ее-то можно нагревать и дальше. Единственное но: мы не знаем, существует она на самом деле.
Максимальная температура в теории струн
Специалисты из области теории струн утверждают, что самая горячая температура — это 10 30 Кельвинов. Это чуть холоднее, чем наш предыдущий претендент. Теоретики струн считают, что самые простые частички нашей вселенной состоят не из обычных частиц, с которыми мы знакомы, а из вибрирующих струн.
К сожалению, проверить предсказания теории струн невозможно. Как и максимальную возможную температуру. Поэтому однозначного и точного ответа на этот вопрос быть не может. Но упомянутые выше варианты, по мнению физиков, будут самыми лучшими.
Если вам была интересна эта статья, почитайте еще, почему в космосе холодно, если там столько горячих звезд. Ведь Солнце очень горячее, да?
Источник
Найден самый горячий объект в космосе
Ученые из России нашли на просторах Вселенной удивительный объект – квазар, который получил индекс 3C 273. Этот объект интересен тем, что имеет настолько высокую температуру, что ее нельзя описать существующими физическими теориями.
Квазары, как и черные дыры, это малоизученные объекты в космосе, которые очень интересуют астрономов. Ученым удалось найти в созвездии Девы новый квазар. После тщательного изучения выяснилось, что 3C 273 имеет колоссальную температуру, которая колеблется от 10 до 40 триллионов градусов по Цельсию! Ученые были весьма озадачены, ведь такой температурный предел выходит за рамки наших физических знаний.
Ранее ученые считали, что ядра квазаров не превышают температуру в 500 миллиардов градусов, но 3C 273 «поломал» все научные расчеты и ввел академический мир в ступор. «Это совершенно не сходится с нашими вычислениями, мы пока что не нашли нормального ответа, почему этот объект настолько горяч. Скорее всего, мы стоим на пороге новой эры исследования Вселенной» — сообщил исследователь из России Н. Кардашев.
Квазары удивительны тем, что излучают огромное количество света. Некоторые подобные объекты могут создавать излучения, которые больше всех звезд в нашей галактике! Есть теория, которая гласит, что квазары это ранняя «стадия» новых галактик, которая растет за счет поглощения вещества черной дырой.
Находится самый горячий объект во Вселенной на очень далеком удалении от Земли, со скоростью света добраться до него можно только через 2,44 миллиарда лет.
Кстати, другая исследовательская группа выяснила, что масса самой тяжелой черной дыры не может превышать 50 миллиардов масс нашего светила. Посмотрим, подтвердятся ли эти предположения, или когда-нибудь астрономы обнаружат черную дыру, превышающую эти параметры, и ученым снова придется пересматривать свои знания об устройстве Вселенной.
Источник
Самая горячая планета во Вселенной
На сегодняшний день астрономами открыты тысячи самых разных планет у других звёзд. И хотя наши, имеющиеся в Солнечной системе, изучены гораздо лучше, но и про эти далекие известно довольно много. Конечно, многие данные получены путём моделирования и расчётов – отправить туда зонды или даже увидеть сами планеты в телескоп невозможно.
Однако астрономы могут определять размеры этих экзопланет и параметры их орбит, а также делать некоторые выводы по их составу и условиям на них. Поэтому можно сравнить, например, какая самая горячая планета во Вселенной. Конечно, всю Вселенную мы охватить вряд ли когда-нибудь сможем, но хотя бы изученную часть вполне можно.
Итак, давайте посмотрим, какая же самая горячая планета известна на сегодняшний день.
Самая горячая планета в Солнечной системе
Самая близкая к Солнцу планета в нашей Солнечной системе – Меркурий. Расстояние от него до пышущей жаром поверхности звезды – всего около 70 миллионов километров в самой дальней точке, и это вдвое ближе, чем Земля. А в ближайшей точке это расстояние и вовсе сокращается до 46 миллионов километров – втрое ближе, чем от Земли до Солнца.
Конечно же, поверхность Меркурия должна быть раскалена чуть ли не докрасна и это наверняка самая горячая планета Солнечной системы! Но это не так.
Конечно, поверхность Меркурия на дневной стороне сильно нагревается – до +350 градусов по Цельсию. Но она очень рыхлая и обладает хорошими теплоизолирующими свойствами, поэтому уже на глубине в 1 метр температура составляет всего +75 градусов. Так что Меркурий вовсе не раскалён докрасна. Тем более, у него нет атмосферы, которая бы хоть немного задерживала тепло у поверхности, и она тут же остывает до глубокого минуса, как только попадает в тень.
Самое горячее место на Меркурии – около экватора, где Солнце светит прямо с зенита. Там поверхность может нагреваться до +427 градусов по Цельсию, когда планета находится в ближайшей к Солнцу точке. Более высоких температур там нет.
А теперь переместимся на Венеру и посмотрим, что творится там. Эта планета имеет толстую атмосферу и мощнейший парниковый эффект. Так вот, средняя температура на поверхности в этом сумрачном мире составляет +467 градусов по Цельсию. Средняя – значит, бывает и пожарче. И это больше, чем на Меркурии, хотя Венера находится от Солнца дальше.
Поверхность Венеры. Фото советской автоматической станции «Венера-13».
Поэтому Венера – самая горячая планета в Солнечной системе, со средней температурой на поверхности в +467 0 C. Более высоких температур нет ни на одной другой планете.
Самая горячая планета во Вселенной
А теперь давайте обратим взор на другие звёздные системы и их планеты. Там есть гораздо более странные миры, чем в Солнечной системе.
В 2016 году у горячей звезды KELT-9 с температурой поверхности около 10000 градусов, в созвездии Лебедя, была обнаружена планета. Нас от неё отделяет 620 световых лет, но интересно не это.
Сама планета KELT-9b очень большая – она в 2.88 раз тяжелее Юпитера и вдвое больше его, но при этом от звезды её отделяет всего 4.5 миллионов километров. Сравните – Меркурий от Солнца даже в ближайшей точке удалён на 46 миллионов километров. То есть эта планета буквально несётся с огромной скоростью над очень горячей звездой! Полный оборот по орбите она совершает всего за 1.48 суток!
Так может выглядеть самая горячая планета во Вселенной — KELT-9b. Иллюстрация.
Так вот, из-за такой близости к горячей звезде температура самой планеты должна составлять примерно 4300 0 С. Для сравнения – поверхности Солнца горячее её «всего» на 1200 градусов. А некоторые звёзды гораздо холоднее этой планеты.
Очень высокая температура на этой планете была подтверждена. Учёные с помощью спектрографа обнаружили у неё спектральные линии ионизированного железа и титана – эти элементы там просто испаряются. Но на теневой стороне они вполне могут конденсироваться в облака и тогда там может идти металлический дождь! Да, странно, но вполне возможно.
Кстати, такие огромные газовые гиганты из-за большой температуры раздуваются еще больше, чем они могли быть в обычной обстановке. Так, планета KELT-9b вдвое больше Юпитера, но при этом и плотность её вдвое меньше. То есть, если её убрать от звезды подальше, то она остынет и сожмётся до размеров и плотности Юпитера.
Кроме того, из-за близости к звезде такие планеты испытывают мощнейшее воздействие звёздного ветра, буквально сдувающего с них верхние слои атмосферы. Поэтому они быстро теряют своё вещество и становятся меньше и легче. А на теневой стороне от них тянется газовый хвост, как у кометы.
KELT-9b – самая горячая планета во Вселенной, известная на сегодняшний день. При температуре в 4300 градусов по Цельсию она даже горячее некоторых звёзд.
Вот такие интересные вещи встречаются в космосе.
Источник
Ну и жаровня! Самые высокие температуры во Вселенной
Наша Вселенная полна экстремальных уголков: в ней есть места, где температура приближена к абсолютному нулю, а есть и самые настоящие адские котлы! В этой статье я расскажу о таких «знойных» местах и невероятно высоких температурах, которые даже трудно представить.
Начнём с простого: какую высокую температуру может себе вообразить обычный человек? Например, некоторые любители бань и саун любят потешить себя температурой в + 100 – 110 С, правда сидеть там больше минуты вряд ли кто сможет. Но, всё же, эта температура реальна для представления, только вот она – ничто по сравнению с другими температурами!
Наверняка вы вспомните Меркурий. Он – ближайший к Солнцу, значит, там должно быть жарко. Температура на Меркурии действительно высокая, но только в тех местах, куда попадает Солнце – это значение составляет + 430 С. Однако, поскольку у Меркурия почти нет атмосферы, его поверхность остывает точно так же быстро, как и нагревается. В низинах, кратерах, ущельях и на ночной стороне очень холодно – минус 170 С.
Горячее Меркурия — Венера из-за постоянного парникового эффекта. Температура Венеры благодаря плотной атмосфере, состоящей на 95 % из углекислого газа, держится на отметке в + 465 С на всей поверхности, будь то полюс или экватор.
На Земле, кроме бань и саун, есть места погорячее: это жерла активных вулканов, которые лучше всегда обходить стороной. Температура внутри – 1100-1500 С! Кстати, если всё-таки сорваться вниз и упасть в лаву, то в живых не останешься точно, и несчастного будет ждать мучительная смерть: лава в три раза плотнее воды и в тысячи раз более вязкая. Упавший вниз не нырнёт туда, как в воду, а останется на поверхности. От удара об лаву он получит множество переломов, а затем заживо сгорит.
Кратер вулкана Везувий
Температура ядра Земли составляет примерно 5500 – 6000 С. Кстати, температура ядра нашей планеты примерно такая же, как и в верхних оболочках Солнца, но ядро его намного горячее нашего – 15 700 000 С!
А вообще самая горячая планета Солнечной системы — Юпитер. Холод в минус 120-130 С только в его верхних слоях, а вот в ядре этого газового гиганта примерно 35 000 С.
Где ещё жарче? На Земле. В Большом адронном коллайдере экспериментальным путём была достигнута самая высокая температура в Солнечной системе. На скорости, близкой к скорости света, учёные столкнули пучки ионов свинца, обладающие колоссальной энергией. В таких условиях атомы буквально плавятся – физикам впервые удалось получить кварк-глюонную плазму – «бульон» из того, что осталось от атомов. Температура полученного вещества достигла 10 триллионов градусов С. Но это искусственная температура, а что же насчёт настоящих?
Большой адронный коллайдер
Солнце – далеко не самая горячая звезда. Так, температура на поверхности голубых гигантов вроде звезды Пистолет составляет 20 000 С, а у очень редких массивных и ярких звёзд типа Вольфа – Райе температура поверхности – 50 000 С, а то и выше.
Но даже такие звёзды покажутся «снежками» по сравнению с некоторыми квазарами – пока нам с ними не тягаться! Так, например, квазар 3С 273, проживающий в созвездии Девы на расстоянии 2, 44 млрд световых лет от нас, имеет температуру 40 триллионов градусов! Напомним, что квазар – это активное ядро галактики на начальном этапе её развития. Там протекают процессы, высвобождающие огромное количество энергии.
Пожалуй, сейчас самая высокая температура действительно находится в ядрах галактик, однако предел температуры – Планковская, которая была в молодой Вселенной сразу после Большого взрыва. Она равняется 142 000 000 000 000 000 000 (квинтиллионам) С. Как мы видим, эта цифра сильно отличается от зафиксированной отметки в квазарах и, тем более, от полученной на Земле. Почему же такая между ними огромная разница?
Всё зависит от состояния и распределения скоростей частиц. В момент Большого взрыва система, можно сказать, была совсем другой, чем та, которую мы знаем сейчас. В сингулярности, то есть, в плотно сжатой точке, вообще не существовало температуры – там не работали известные нам законы физики. После Большого взрыва с распределением плотности вещества Вселенная начала постепенно остывать. Учёные полагают, что верхнего предела температуры, похоже, нет вообще, поскольку система может нагреваться до каких угодно температур, но вот только вопрос в другом: какие процессы будут происходить при таких невообразимо высоких отметках?
Кварк-глюонная плазма в представлении художника
При экстремально высоких температурах сначала молекулы начнут распадаться на атомы, затем атомы – на ядра и электроны, затем ядра распадутся на протоны и нейтроны, а после – на кварки, а что же будет потом? Ведь ничего меньше, чем фундаментальные частицы – кварки, наука пока не знает. По сути, кварки – это элементарные частицы, и им даже не на что распадаться. Что же будет происходить при больших давлениях, температурах и скоростях. И вот ещё один вопрос: когда-то люди не знали о протонах, нейтронах и электронах, и, тем более – кварках. Может быть, кварки делятся на что-то ещё, а потом ещё, и ещё? Есть ли конец у этого деления.
Всегда будь в курсе, подпишись на наш Telegram
Источник