Самая холодная точка вселенной

Самое холодное место во Вселенной

Как вы знаете из курса школьной физики, самая низкая температура – абсолютный ноль, или 0 градусов по Кельвину. По Цельсию это будет – 273.15 градусов. При такой температуре движение атомов в любом веществе должно остановиться. Но это теоретически, так как нигде нет такого холода, даже в космосе.

На Земле самое холодное место – станция «Восток» в Антарктиде, где в 1983 году была зафиксирована температура в -89 градусов по Цельсию. Это очень холодно – если выйти без специального снаряжения, можно моментально отморозить себе лёгкие. Но всё равно это просто курорт по сравнению с космическими температурами. Давайте поищем, где находится самое холодное место во Вселенной, известное учёным. Начнём с окрестностей – Солнечной системы.

Самое холодное место в Солнечной системе

Еще не так давно самым холодным местом Солнечной системы считался Уран. Эта планета вместе с Нептуном не зря относится к типу ледяных гигантов. В атмосфере Урана была зафиксирована температура в -224 0 C. Это ужасно холодно, но есть и еще более холодные места.

Затем пальма первенства перешла к Тритону, спутнику Нептуна. Он находится еще дальше от Солнца, чем Уран, так что это кажется логичным. «Вояджер-2», пролетая мимо системы Нептуна, зафиксировал на Тритоне температуру в -235 0 C.

Казалось бы, если мы будем удаляться от Солнца всё дальше, то будем находить места всё более холодные. Но это не так – на Плутоне, например, «теплее» — «всего» — 223 0 C.

Как ни странно, самое холодное место в Солнечной системе расположено гораздо ближе к Солнцу, буквально в шаге от нас – на Луне. Орбитальный аппарат Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) в 2009 году сканировал северные области Луны в инфракрасном диапазоне и зафиксировал в одном из кратеров температуру в -249 0 C. Этот кратер расположен вблизи северного лунного полюса и всегда находится в тени, то есть солнечные лучи туда никогда не попадают. Заметим, что на освещенной Солнцем лунной поверхности температура может достигать +117 0 C.

Самое холодное место в Солнечной системе находится на Луне. Инфракрасный снимок LRO. Самое тёмное место — самое холодное.

Как видим, самое холодное место в Солнечной системе, расположенное на Луне, имеет рекордно низкую температуру в -249 0 С. До абсолютного нуля совсем немного – всего 24.15 градусов. Если места во Вселенной, где ещё холоднее? Двинемся дальше, в глубокий космос.

Самое холодное место во Вселенной

Удалившись от Солнца всего на 5000 световых лет в направлении созвездия Центавра, мы можем обнаружить любопытную протопланетарную туманность. Она состоит из газа, быстро распространяющегося от центральной звезды в основном в двух направлениях. Из-за формы эта туманность иногда называют «галстуком-бабочкой», но обычное её название – «Бумеранг».

Туманность Бумеранг — самое холодное место во Вселенной.

Эта туманность очень быстро расширяется. Весь газ был изначально сброшенной оболочкой центральной звезды. Скорость расширения составляет 164 км/с, или 600 000 км/ч. Из-за этого туманность очень холодная – в ней происходит сильное поглощение энергии, которая тратится на расширение.

Туманность Бумеранг –самое холодное место во Вселенной, известное учёным сейчас. Температура в нём – всего 1 Кельвин, или -272 градуса по Цельсию, то есть это очень близко к абсолютному нулю. Если бы она не расширялась так быстро, то была бы самым заурядным местом, но именно это быстрое движение приводит к столь сильному охлаждению газа в этой туманности. Это похоже на естественный холодильник гигантского размера.

Туманность Бумеранг не всегда будет оставаться самым холодным местом. Срок жизни протопланетарных туманностей небольшой. Пройдут тысячи или даже несколько десятков тысяч лет, и эта туманность станет обычной планетарной. Газ в ней замедлит свой бег и частично рассеется в огромном пространстве, и эта туманность ничем не будет отличаться от других.

Но на данный момент туманность Бумеранг – самое холодное место во Вселенной. Меньшие температуры ученые получали лишь в лабораторных условиях, а здесь это естественное явление. Конечно, Вселенная велика, и наверняка в ней есть еще немало подобных объектов. Возможно, некоторые окажутся еще немного холоднее, но их еще предстоит открыть.

Источник

Какое самое холодное место во Вселенной?

Если вам интересно, где самое холодное место во Вселенной, обратитесь к туманности Бумеранг. Это межзвездная смесь ионизированной пыли и газов при температуре минус 272 °C — всего на один градус выше абсолютного нуля. Расположенная в 5000 световых годах от Земли, эта молодая планетарная туманность является продуктом умирающей звезды в ее центре.

Примерно через 5 миллиардов лет наша звезда должна стать красным гигантом. Её ядро сократится, но его внешние слои расширятся в направлении орбиты Марса, поглощая нашу планету. В конце концов, сжигая весь свой водород, красные гиганты смогут соединить гелий с более тяжелыми элементами, но этот процесс также имеет свои пределы. Именно тогда происходит коллапс центральных слоев звезды. В этот момент звезда превращается в белый карлик, который является не чем иным, как ядром сгоревшей звезды.

Когда происходит коллапс, внешние слои звезды остаются позади. Свет от белой карликовой звезды затем освещает газ: вы получаете прекрасную планетарную туманность. Это называется так потому, что астрономы привыкли думать об этих явлениях как о планетах. Этот газ очень быстро расширяется, двигаясь вперед со скоростью около 585 000 км/ч. Вот почему туманность такая холодная: расширение вызывает падение давления, а снижение давления замедляет молекулы газа. Температура, по сути, является мерой того, как быстро движутся молекулы: чем быстрее движутся молекулы, тем горячее газ.

Туманность Бумеранг во всей красе запечатлена на этом изображении камерой космического телескопа Хаббла.

А как насчет самого холодного места на Земле? В 2015 году группа физиков в Массачусетском технологическом институте охладила атомы до самой холодной за всю историю человечества температуры: 500 нанокельвинов — это минус 273,15°С. Это намного холоднее, чем туманность Бумеранг, но исследователи использовали лазеры для охлаждения отдельных атомов натрия и калия.

Источник

Самое холодное место во Вселенной

Автор: Маглипогода · Опубликовано 14.06.2020 · Обновлено 27.06.2021

Как вы знаете из курса школьной физики, самая низкая температура – абсолютный ноль, или 0 градусов по Кельвину. По Цельсию это будет – 273 °С. При такой температуре движение атомов в любом веществе должно остановиться. Но это теоретически, так как нигде нет такого холода, даже в космосе.

Всего на 5000 световых лет от Солнце в направлении созвездия Центавра, мы можем обнаружить любопытную протопланетарную туманность. Она состоит из газа, быстро распространяющегося от центральной звезды в основном в двух направлениях. Из-за формы эта туманность иногда называют «галстуком-бабочкой», но обычное её название – «Бумеранг».

Туманность Бумеранг – самое холодное место во Вселенной, известное учёным сейчас. Температура в нём – около 1 Кельвин, или -272 градуса по Цельсию, то есть это очень близко к абсолютному нулю. Если бы она не расширялась так быстро, то была бы самым заурядным местом, но именно это быстрое движение приводит к столь сильному охлаждению газа в этой туманности. Это похоже на естественный холодильник гигантского размера.

Дополнительная информация

Температура, как правило, не опускается ниже температуры реликтового микроволнового излучения — того самого, которое осталось со времён Большого взрыва. Температура этого излучения не может опуститься ниже 2,725 К (−270,425 градуса Цельсия) до тех пор, пока Вселенная немного не расширится. Когда возраст нашей Вселенной увеличится вдвое, рекликтовое излучение едва ли на один градус превысит абсолютный ноль.

Откуда такие низкие температурные значения?

В центре туманности доживает свой век умирающая звезда. Когда-то она была желтым карликом, а сейчас заканчивает жизнь в системе из белого карлика и планетарной туманности. Но прежде чем пройти все трансформации, присущие звёздам ее класса, недолгое время она провела в состоянии препланетарной туманности.

Это состояние возникает, когда температура в звёздном ядре повышается, а периферия только-только начинает отделяться. При этом выброс вещества может осуществляться 1–2 джетами (потоками плазмы из внешних слоев вещества звёзды). В туманности Бумеранг плазма двигалась с большой скоростью (

600000 км/ч), при этом очень быстро расширяясь. Именно из-за очень быстрого расширения в туманности возникли области, температура в которых опустилась ниже, чем в любом другом месте Вселенной.

При такой температуре полностью прекращается тепловое движение атомов и исчезают привычные состояния вещества — газ, жидкость, твёрдое тело.

Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти больше интересной информации:

Следите за погодой и климатом вместе с нами!

С Уважением, Магли погода !

Информация, которая размещается на сайте, не считается официальной .
На всех страницах функционирует система уведомления п равописания . Обнаружив ошибку или неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter .

Источник

Самое холодное место в Млечном Пути

Солнечная система и тысячи других похожих планетных систем находятся в галактике Млечный Путь.

Наша Галактика относится к типу спиральных галактик с перемычкой. Перемычкой ученые называют группу ярких звезд, как бы выступающих из центра и пересекающих галактику посередине. Спиральные рукава в таких образованиях сильно закручены и начинаются на концах перемычки, в обычных же спиральных галактиках (без перемычек) эти рукава выходят из центра галактического ядра.

По последним данным , диаметр Млечного Пути — 100 000 световых лет. При помощи наблюдений и компьютерного моделирования ученые подсчитали , что Млечный Путь вмещает 400 миллиардов звезд и 3,2 триллиона планет!

Специалисты изучают нашу Галактику 24 часа в сутки и постоянно делают любопытные открытия. Например, в 2003 году астрономы смогли вычислить самое холодное место в Млечном Пути. Это оказалась протопланетная туманность Бумеранг , расположенная в созвездии Центавра на расстоянии 5 000 световых лет от Земли. Температура здесь достигает -272,15°C , всего на один градус выше абсолютного нуля, −273,15°C (считается, что абсолютного нуля не может достичь ни одно физическое тело). Как позже показали расчеты, туманность Бумеранг самое холодное место не только в нашей Галактике, но и во всей Вселенной.

Почему же здесь так холодно?

Туманность образовали потоки газа, выбрасываемые умирающей звездой, которая находится в центре Бумеранга. Ученые предполагают, что этот газ движется с огромной скоростью, порядка 165 км/с. При этом он быстро расширяется, а когда газ расширяется, он начинает охлаждаться. Быстрое расширение и есть та причина, по которой температура в туманности такая низкая.

Еще одна любопытная деталь. Однажды самая низкая температура во Вселенной наблюдалась на Земле, но ее получили искусственным путем, в лаборатории. В 2015 году физики из MIT при помощи специального лазера охладили молекулы натрия и калия почти до абсолютного нуля, до -273,1499995°C .

Физические теории предсказывают, что при температуре очень близкой к абсолютному нулю атомы молекул перестают двигаться, вместо этого они слипаются. В нормальных условиях молекулы натрия и калия никогда не образуют соединения, так как имеют низкую электроотрицательность и стремятся отдавать электроны. В ходе эксперимента же, как и предсказывали ученые, атомы натрия и калия объединились в одну молекулу. Время жизни «новой» молекулы составило чуть больше 2 секунд, после чего она распалась на атомы.

Вам может быть интересно:

Подписывайтесь на наш канал в Дзен, поделитесь мнением о материале и расскажите о нем друзьям. Еще больше интересных постов в нашем Telegram

Источник

Самая холодная точка Вселенной совсем рядом с Землей

Исследователи NASA планируют создать самую холодную точку в известной нам Вселенной ВНУТРИ Международной космической станции

Каждый знает, что в космосе очень и очень холодно. В открытом пространстве температура межзвёздного газа падает до 3 градусов Кельвина, это лишь чуть-чуть больше абсолютного нуля. Но скоро в космосе станет ещё холоднее.

Исследователи NASA планируют создать самую холодную точку в известной нам Вселенной ВНУТРИ Международной космической станции.

«Мы собираемся изучать вещество при температурах, которые намного ниже тех, что встречаются в природе», говорит ведущий учёный проекта «Cold Atom Lab» — атомного «холодильника», который будет запущен на МКС в 1016 году, Роб Томпсон. «Мы намерены достичь температуры в 100 пикокельвин».

100 пикокельвин – это на одну десятимиллиардную долю градуса выше абсолютного нуля, при котором внутри атомов останавливается любая термическая активность. При таких низких температурах все привычные концепции твёрдого, жидкого и газообразного вещества перестают быть релевантными. Атомы, находящиеся над самым пределом нулевой энергии создают новые формы материи, которые фактически являются… квантовыми.

«Мы начнём с конденсатов Бозе-Эйнштейна», говорит Томпсон.

В 1995 году исследователи обнаружили, что если взять несколько миллионов атомов рубидия и охладить их почти до абсолютного нуля, они сольются в единую волну материи. Этот же фокус работает с атомами натрия. А в 2001 году Эрик Корнелл, Карл Вьюман и Вольфганг Кеттерль разделили Нобелевскую премию за независимое открытие этих конденсатов, существование которых Альберт Эйнштейн и Сатьендра Бозе предсказали ещё в начале 20-го века.

Если вы создадите два конденсата Бозе-Эйнштейна и совместите их, они не станут смешиваться, как обычные газы. Вместо этого они будут «интерферировать» подобно волнам: тонкие параллельные слои вещества будут разделяться тонкими слоями пустого пространства. Атом в одном КБЭ может добавлять себя к атому в другом КБЭ и в результате порождать полное отсутствие атома.

И космическая станция является лучшим местом для проведения таких исследований. Микрогравитация позволяет учёным охлаждать вещества до температур, намного более низких, чем это возможно на земле.

Томпсон объясняет, почему дела обстоят именно так:

«Это базовый принцип термодинамики: когда газ расширяется, он охлаждается. Каждый из нас знаком с этим явлением – если вы распылите баллон аэрозоля, баллон станет холодным. Квантовые газы ведут себя во многом сходным образом. Только вместо аэрозольных баллонов мы имеем «магнитные ловушки». И на МКС такие ловушки можно делать очень слабыми, потому что им не надо помогать атомам преодолевать силы гравитации. Эти слабые ловушки позволят газам расширяться и охлаждаться до гораздо более низких температур, чем те, которые можно получить на земле».

Никто не знает, к чему приведёт этот эксперимент. Даже «практические» применения таких исследований, на которые указывает Томпсон – а это квантовые сенсоры, интерферометры волновой материи, и атомарные лазеры, звучат как научная фантастика. «Мы входим в неизвестные нам воды», говорит он.

Исследователи вроде Томпсона считают, что Cold Atom Lab – это двери в квантовый мир. Но могут ли эти двери открываться в обе стороны? Если удастся опустить температуру достаточно низко, «мы сможем собрать пакеты атомных волн толщиной с человеческий волос – то есть достаточно большие, чтобы их можно было увидеть невооружённым глазом». Другими словами, порождение квантовой физики войдёт в наш макроскопический мир.

И вот тогда-то и начнётся самое интересное.

Источник