Cuando se trata del concepto de frío y calor, todos definitivamente pensarán en la temperatura. En la vida diaria, podemos medir la temperatura del ambiente circundante no solo a través de la sensación de la piel, sino también a través de la lectura del termómetro. De hecho, la temperatura es un escalar utilizado por las personas para medir el grado de frialdad y calor de un objeto.Desde un punto de vista físico, el grado de frialdad y calor de un objeto es esencialmente la expresión de la velocidad de movimiento de las partículas microscópicas. que componen el objeto. Cuanto más rápido se mueven las partículas, mayor es la temperatura del objeto y viceversa.
Dado que la luz es la velocidad de movimiento más rápida en el universo, significa que la velocidad de movimiento de las partículas solo puede alcanzar la velocidad de la luz en el punto más alto teóricamente, y la temperatura más baja significa que la velocidad de movimiento de las partículas cae a cero. , En teoría, debe haber un valor máximo y un valor mínimo en el universo, y el valor máximo es la temperatura de Planck.
Para la temperatura más baja, en teoría, todas las partículas microscópicas que componen el objeto dejan de moverse, en este momento, a través de la relación entre el volumen del gas ideal y el cambio de temperatura, se puede deducir por extrapolación que cuando todas las partículas microscópicas las partículas dejan de moverse, todo el volumen correspondiente es 0, y la temperatura correspondiente se define como “cero absoluto”, que es -273,15 grados cuando se convierte a Celsius. Pero debido a que en el universo es imposible reducir completamente la velocidad de movimiento de las partículas a 0, por lo que el cero absoluto es imposible de alcanzar, solo se puede acercar paso a paso y nunca se puede alcanzar.
En la actualidad, la temperatura promedio del fondo cósmico de microondas medida por los científicos es de aproximadamente -270,4 grados centígrados, que es menos de 3 grados centígrados por encima del cero absoluto. Sin embargo, dado que es una temperatura promedio, debe haber áreas en el universo que sean más bajas que esta temperatura (porque fácilmente podemos citar objetos con una temperatura más alta que esta, como el sol, como la tierra, como todo alrededor nosotros). Por ello, encontrar el lugar más frío del universo se ha convertido en un tema de investigación de gran interés para algunos científicos.
Recientemente, los científicos han puesto su mirada en una región a 5.000 años luz de distancia de la Tierra, conocida como la Nebulosa de la Varilla Tiradora, donde se han encontrado las temperaturas más frías hasta el momento. La nebulosa Puller Rod es una nebulosa planetaria joven de gas ionizado y polvo interestelar centrada en una estrella gigante roja moribunda al final de su vida. La vieja estrella era similar al Sol cuando era “joven”, excepto que después de arder durante miles de millones de años, ahora está “desprendiendo” sus capas exteriores a medida que el interior se queda sin hidrógeno. Después de analizar datos de observación relevantes, los científicos especulan que la estrella gigante roja está perdiendo masa 100 veces más rápido que otras estrellas “moribundas” similares.
En comparación con el sol actual, la velocidad de pérdida de masa de esta estrella gigante roja es 100 mil millones de veces más rápida, es decir, en los últimos 1000 años, la estrella gigante roja ha perdido la masa de un “sol”. Bajo la influencia de este efecto, apareció una región muy fría en el interior de la nebulosa Puller Rod. Según la observación y el análisis, la temperatura en las profundidades de la Nebulosa Boomerang es tan baja como -272 grados Celsius, que es solo 1 grado Celsius por encima del cero absoluto.
Ya en 1980, cuando la astronomía utilizó el telescopio terrestre británico-australiano del Observatorio Siding Spring para estudiar esta nebulosa, no sabían que el lugar más frío del universo estaba “escondido” en la nebulosa Puller Rod. La nebulosa Piece es famosa por su forma muy extraña, como un boomerang.
En 1988, el telescopio espacial Hubble hizo observaciones y registros detallados de la nebulosa Boomerang. Más tarde, el astrónomo Sahai (otra identidad es un experto en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA), basándose en observaciones anteriores. La probabilidad de temperaturas extremadamente bajas en un área es muy alta. alto. La base principal es que cuando una estrella se expande rápidamente hacia afuera al final de su vida, el “viento” de la estrella también fluye hacia afuera, empujando la rápida expansión de la periferia exterior del cuerpo estelar, lo que resulta en una caída de la temperatura espacial. En 1995, un equipo dirigido por Sahai, utilizando el telescopio submilimétrico Sueco-eso en Chile (retirado en 2003), intentó probar esta teoría en la Nebulosa Boomerang y determinó la temperatura de -272 grados centígrados.
Para 2013, otros astrónomos habían confirmado la temperatura utilizando el Telescopio de Gran Matriz (ALMA) en el Desierto de Atacama en Chile. A través de la investigación de Sahai y otros científicos, hemos encontrado que la temperatura extremadamente baja en el universo puede ser causada por la expansión acelerada del gas, especialmente en el proceso de expansión rápida de las estrellas moribundas. Sin embargo, lo que desconcierta a los científicos es por qué las estrellas en el centro de la Nebulosa Boomerang pierden su masa tan rápido.
El equipo de investigación de Sahai cree que es posible que la estrella gigante roja tuviera una pequeña estrella compañera al principio, y que la pequeña estrella compañera cayera en ella cuando la estrella gigante roja se expandió y las dos se fusionaron en una. Es solo debido al potencial gravitacional de dos estrellas en interacción que es posible que la gigante roja expulse tanta masa a velocidades tan extremas que la gigante roja, en un modo de pérdida de masa muy rápida, dentro de la escala de tiempo de , evoluciona a una enana blanca al depender del núcleo residual central.
Si se establece este mecanismo de “salida de temperatura ultra baja” que la expansión de las estrellas gigantes rojas hace que la temperatura del universo sea baja, entonces los científicos pueden tratar de encontrar escenarios similares en futuras observaciones e investigaciones, y es posible que no pase mucho tiempo antes de que puedan encontrar una temperatura más baja. ¿Qué hay de la temperatura?
