¿Cuál es la cosa más fría del universo?

El fondo cósmico de microondas (CMB) es la radiación electromagnética que queda desde el momento de la recombinación en la cosmología del Big Bang. Las mediciones precisas del CMB muestran una temperatura de 2.72548 ± 0.00057 K a 160.23 GHz en la banda de microondas (se traduce en -270.877452 ° bajo cero Celsius).

Bueno, si estás buscando el lugar más frío del universo, no necesitas ir muy lejos. La Estación Espacial Internacional, que navega a unos 400 km en el espacio pronto agregará un “Laboratorio de átomos fríos” a sus otros instrumentos de laboratorio. En el interior, los átomos se enfriarán a una billonésima parte de un grado por encima del cero absoluto igual a 237.59444444 ° por debajo de cero Celsius; 100 millones de veces más frío que las partes más profundas del espacio. En el vasto espacio entre estrellas y galaxias, la temperatura de la materia gaseosa se estima en 3 K, o 270,15 ° bajo cero Celsius.

Mientras tanto, como otros han señalado, la nebulosa Boomerang parece ser el lugar más frío del universo; a 1K o –272 ° Celsius, es más frío que la radiación de fondo cósmico de microondas.

Eso sería, en teoría, el “agujero negro” supermasivo que se cree que reside en APM 08279 + 5255 : a una masa M23 mil millones de masas solares (!), Tiene una “temperatura” (teórica) de ≈ 2.9E -18 K, de acuerdo con las dos fórmulas equivalentes ћc ^ 3 / (8 πGMk B) (ver Wikipedia, Radiación de Hawking ) y ћк / (2 πck B) (ver Física del agujero negro (Frolov y Novikov)).

Este BH verdaderamente enorme tiene una temperatura de Hawking (teórica) de ≈ 3.7E-41 K. Esto de acuerdo con la fórmula ћc / (4 πr S ), donde r S es su Radio de Schwarzschild , ≈ 6.8E13 m (≈ 63 lighthours (!)). Ver KY Michael Wong, “Perspectivas sobre el origen del universo” ( http://physics.ust.hk/phkywong/p …).

Eso es 0.00000000000000000000000000000000000000037 K, que es lo más cercano a Absoluto Cero como puedas conseguir. ¡Nada es “conocido” como “más frío” que eso!

Cómo el profesor Hawking puede hacer que el “calor” (= radiación EM) fluya desde este lugar muy frío al ardiente “espacio vacío” (con sus 42 órdenes de magnitud “más caliente” 2.73 K), es un misterio de la física (parece violar el Segunda ley de la termodinámica ).

Para más preguntas sobre “agujeros negros” para reflexionar, consulte mi hoja de cálculo de Excel Propiedades de agujeros negros .xlsx .

Para aquellos que se preguntan sobre la diferencia entre “temperatura” y “temperatura de Hawking”, la última se deriva multiplicando la primera por k B (la Boltzmann Constant ), que (para mí) es otro misterio de la física, no solo porque la primera fórmula ya tiene el término k B , sino también porque k B supuestamente relaciona la energía a nivel de partículas individuales (¿puede haber realmente “partículas” en un agujero negro?).

Los objetos más fríos del universo son agujeros negros supermasivos. Cuanto más masivo es el agujero negro, más frío es.

Imagen: Alain R. (Wikimedia)

No es necesario un agujero negro muy pesado para alcanzar temperaturas frías sin piel. Un agujero negro más pesado que la luna de la Tierra ya está más frío que el fondo cósmico de microondas.

Un agujero negro 6 veces la masa del sol es tan frío como 10 billonésimas de grado sobre el cero absoluto.

El agujero negro más pesado conocido pesa aproximadamente 60 mil millones de veces la masa del sol. Eso se traduce en una temperatura una milmillonésima de milmillonésima grado por encima del cero absoluto.

  • A medida que avanza octubre y el invierno se acerca lenta pero seguramente en el hemisferio norte, los árboles comienzan a perder sus hojas y las temperaturas caen constantemente. ¿Crees que hace frío en la noche donde vives? No es nada como esto.
  • En un Kelvin positivamente frío (que equivale a –458 grados Fahrenheit o –272 grados Celsius), la nebulosa Boomerang en la constelación Centaurus es oficialmente el lugar más frío conocido en todo el Universo. Es aún más frío que la temperatura de fondo del espacio.

  • Utilizando el Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) en Chile, los astrónomos han observado mejor esta nube helada de gas y polvo para aprender más sobre sus propiedades frías.
  • La nebulosa de Boomerang ha sido fotografiada anteriormente por telescopios terrestres y el telescopio espacial Hubble, y aparece en luz visible con forma de corbata de lazo (o dos bumeranes superpuestos opuestos). Pero nuevas observaciones utilizando las capacidades de alta resolución de ALMA han revelado su verdadera forma.
  • “Lo que parecía una forma de doble lóbulo o ‘boomerang’, de los telescopios ópticos basados ​​en la Tierra, es en realidad una estructura mucho más amplia que se está expandiendo rápidamente en el espacio”, dijo Raghvendra Sahai, investigador y científico principal del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA y autor principal de un artículo publicado en Astrophysical Journal.
  • También se ha encontrado un grueso cinturón de partículas de polvo, gracias a ALMA, que rodea a la estrella dentro de la nebulosa, lo que evita que algunas longitudes de onda de luz pasen y creen la forma de corbata de lazo vista en imágenes de luz visible anteriores.
  • Entonces, ¿por qué esta nebulosa es tan increíblemente fría? Los astrónomos han descubierto que en realidad se está enfriando a medida que crece.
  • A medida que la estrella similar al sol en su centro se acerca al final de su vida, expande la nebulosa con gas que emana rápidamente. Esa expansión crea un efecto de enfriamiento, similar a cómo expandir el gas en los refrigeradores ayuda a evitar que el helado se derrita.

No sé hasta qué punto hay algún asunto en un agujero negro supermasivo o alrededor de él que realmente obtiene la temperatura que se ha mencionado en otras respuestas, pero es una de las piezas más frías que realmente conocemos en el universo se encuentra de vez en cuando en laboratorios de baja temperatura en la Tierra. Aquí, podemos obtener temperaturas por debajo de un nanokelvin (10 ^ -9K), como las de un laboratorio finlandés desde hace años: récord mundial en bajas temperaturas.

El artículo admite, en una nota al pie, que ese no era el récord mundial real, pero no puedo encontrar una fuente para el registro. Tómelo como la (aproximadamente) segunda temperatura más baja que hemos observado con certeza en la materia real.

Un trozo de cobre se convirtió en el metro cúbico más frío (35.3 pies cúbicos) en la Tierra cuando los investigadores lo enfriaron a 6 milikelvins (0.006 K), o seis milésimas de grado por encima del cero absoluto (0 Kelvin). A -273.144 grados Celsius,

Un equipo del MIT, dirigido por el físico Martin Zwierlein, enfrió un gas de sodio y potasio con láser, para disipar la energía de las moléculas de gas individuales. Enfriaron las moléculas de gas a temperaturas tan bajas como 500 nanokelvins, solo 500 billonésimas de grado por encima del cero absoluto (menos 459,67 grados Fahrenheit, o menos 273,15 grados Celsius). Eso es más de un millón de veces más frío que el espacio interestelar. (La densidad del gas en su experimento fue tan pequeña que calificaría como casi vacío en la mayoría de los lugares).

Los grandes agujeros negros son bastante fríos. No estoy seguro de si son los objetos más fríos del universo, pero pueden serlo.

Hasta mediados de los 70 pensábamos que los agujeros negros no pueden emitir ninguna radiación y, por lo tanto, no tienen una temperatura efectiva. Entonces Hawking se dio cuenta de que las fluctuaciones cuánticas de vacío podrían conducir a que los agujeros negros emitan radiación (*).

Si se produce una fluctuación de vacío en el borde del horizonte de eventos, algunas de las partículas virtuales pueden escapar, mientras que su par (partícula-antipartícula) desaparece en el agujero negro. Esto da como resultado que el cuerpo negro emita radiación de forma similar a la forma en que cualquier cuerpo normal emite la radiación térmica.

La temperatura postulada es muy baja para los agujeros negros masivos: “Un agujero negro de una masa solar ( M ☉) tiene una temperatura de solo 60 nanokelvin (60 milmillonésimas de kelvin)”. Esta cita es del artículo de Wikipedia sobre la radiación de Hawking. Sigue el enlace para más información.

(*) Tenga en cuenta que no hemos observado la radiación de Hawkin saliendo de un agujero negro. Incluso si logramos volar cerca de algún agujero negro en un futuro muy lejano, sería muy difícil observar dicha radiación porque sería muy débil en comparación con la radiación de fondo y la radiación causada por otros procesos. Solo los agujeros negros muy pequeños tendrían una radiación notable, pero no existe un mecanismo conocido para construir agujeros negros tan pequeños después del big bang => que podrían haberse evaporado. Personalmente, ni siquiera entiendo cómo podría formarse un gran agujero negro después del Big Bang, ya que lleva un tiempo infinitesimal (en nuestro marco de tiempo) caer en el agujero negro. La cosmología es una bestia extraña.

Por cierto, su último trabajo sobre el horizonte de eventos también es interesante (Stephen Hawking: ‘No hay agujeros negros’).

Las trampas atómicas han enfriado las nubes de átomos a temperaturas pico-Kelvin. Esto es más frío que cualquier lugar natural en el Universo, que es irradiado por la radiación de fondo cósmico de microondas de 2.7 Kelvin.

Desde 2009, Planck , un observatorio espacial que lleva el nombre del hombre que inició la revolución cuántica, fue el objeto más frío conocido en el Universo, manteniendo una temperatura de -273.05 ° C o 0.1 ° C por encima del cero absoluto hasta que se agotó su suministro de refrigerante en 2013. Fue enviado al espacio para recopilar datos sobre las propiedades del fondo cósmico de microondas y nuestro sistema solar.

La temperatura promedio del universo no es ni siquiera 3 grados por encima del cero absoluto.

Eso es realmente jodidamente frío. Ahora considere cuánto material hay en las estrellas que se queman a un millón de grados más o menos … ¡eso deja mucho, mucho polvo y materia oscura en el espacio interestelar que es realmente muy frío, muy por debajo de los 3 grados K, para obtener un promedio tan bajo!

Entonces, la respuesta es que hay una gran cantidad de polvo interestelar que está entre 0 y 3 grados K. ¡Entonces no hay mucho más frío que eso!

Y cuando se tiene en cuenta la gran cantidad extrema de materia, algunas de ellas están por encima del promedio y otras por debajo del promedio, distribuidas arriba y abajo.

Actualmente, las cosas más frías del universo se crearon aquí en la tierra.

La temperatura más baja jamás registrada en el universo en un laboratorio italiano – Times of India

El equipo del MIT crea moléculas ultrafrías

Los átomos alcanzan una temperatura récord, más fría que el cero absoluto

El espacio profundo es 2.7 Kelvin. No puede encontrar un sistema no perturbado a una temperatura inferior a esta debido a la radiación cósmica de microondas que impregna todo el espacio. Sin embargo, los físicos han enfriado temporalmente las moléculas a 2.5 miles de grados por encima del cero absoluto.

Bueno, lo más frío es la mayor parte del universo, el espacio interestelar o el vacío del espacio. Dado que la temperatura se define por la actividad atómica, no hay mucho entre las estrellas para obtener la temperatura por encima del cero absoluto.

Luego estaba mi esposa … (Henny Youngman)

Si te refieres a todo el universo, entonces también se considera la Tierra y en nuestros laboratorios los científicos han creado nanokelvin (10 ^ -9K) mediante el uso de enfriamiento por láser.

Lea el artículo El equipo del MIT logra la temperatura más fría de la historia.

Pero si te refieres a grandes objetos cosmológicos, entonces la nebulosa Boomerang es el lugar, pero está ganando calor desde algún lugar y tiene una temperatura de 1K más caliente que la creada en los laboratorios de la Tierra.

Espero que esto ayude

Hasta ahora, es la nebulosa Boomerang. Se encuentra a 5000 años luz de la Tierra en la constelación de Centaurus. También se conoce como nebulosa de pajarita. Su temperatura es de 1K (-275.15 C; -457.87 F), lo que lo convierte naturalmente en el lugar más fresco actualmente conocido en el universo.

El espacio vital y el lote

Más específicamente, lo más frío conocido es el rodio metálico enfriado en un laboratorio a 100 picokelvin, una décima billonésima parte de Kelvin (misma magnitud que un grado Celsius) por encima del cero absoluto. Como otros dijeron en todo el espacio, es de al menos 2.7 K debido a la radiación de microondas del universo primitivo.

Lo más frío del universo es el límite cósmico, el horizonte de eventos cósmicos. Su temperatura actual de Sitter es [matemática] T = \ frac {\ hbar} {2 \ pi k _ {\ mathrm B}} H = 2.67 \ times10 ^ {- 30} \, \ mathrm K [/ math]. Se encuentra a 5 Gpc de nosotros.

Cero absoluto, o el punto teórico en el que se detiene todo el movimiento atómico es 0 grados Kelvin.

Esto es equivalente a -273 centígrados.

Nada en el universo que conocemos está en cero K. Principalmente debido a la energía de punto cero .

Algunos artículos están ligeramente por encima de cero K, muchos hechos por humanos.

Nitrógeno líquido – Aprox. 77 K

Oxígeno líquido – Aprox. 54 K

Hidrógeno líquido – Aprox. 20 K

Helio líquido – Aprox. 4 K

Mujeres – Desconocido

Nota: La materia deja de existir a 0 K (Kelvin)

Nadie puede dar respuesta a esta pregunta.

Si alguien lo hace, tal vez no entiendan la pregunta.

Hasta que se explore todo el universo, nadie puede decir cuál es la cosa más fría y en qué perspectivas en referencia a qué.

Podemos decir teóricamente con predicciones Nebulosa de Boomerang .