Was ist der kälteste Ort im Universum?


Trotz was Hipster Ihnen sagen können nicht Brooklyns Williamsburg Nachbarschaft eigentlich der coolste Ort im Universum. Diese Ehre konnte lieber zu einer der zwei Orte: ein Nebel im Raum oder ein Lab am MIT.

So oder so, Sie würde besser greifen Ihre Jacke, denn diese Orte wirklich sind, wirklich, wahnsinnig kalt.

Der Bumerang-Nebel, der ist eine interstellare Mashup von Staub und ionisierte Gase und stürzt auf eine atemberaubende Temperatur von minus 458 Grad Fahrenheit (minus 272 Grad Celsius) oder nur ein Grad Celsius über dem absoluten Nullpunkt, gemessen von Astronomen mit Hilfe der Atacama Large Millimeter-Submillimeter Array (ALMA) in Chile im Jahr 2013. [Eindringlichen Fotos: die gruseligste Nebel im Weltraum]

5.000 Lichtjahren Entfernung dieser jungen planetarischer Nebel liegt einen krankhaften Schöpfer: eines sterbenden Sterns in der Mitte. Im Laufe der Zeit Sterne auf weniger kräftigen Ende der Massenskala — über acht Mal die Masse der Sonne oder weniger – sogenannten Roten Riesen zu werden.

Hier ist, wie diese Art des Sterns Lebensdauer geht: wie der Stern durch die Versorgung mit Wasserstoff in seinem Kern brennt, zu Helium verschmelzen, ihre Leuchtkraft tatsächlich erhöht. Und zwar deshalb, weil der Stern nicht genug Hitze, um sein eigenes Gewicht zu unterstützen, so dass die verbleibenden Wasserstoff beginnt in Schichten auf der Außenseite des Kerns komprimiert bekommen erzeugen. Diese Kompression erzeugt mehr Energie, aber das Ergebnis ist, dass der Stern bauschiger bekommt wie die Gase in seine äußeren Schichten zu erweitern. So, auch wenn die Sterne leuchtkräftiger ist, seinen Gase kühlen und der Stern sieht röter. Rote Riesen sind groß; Wenn die Sonne zu einem macht, wird die Oberfläche der aktuellen Erdumlaufbahn erstrecken.

Schließlich verbrennt die Riese durch seine Wasserstoff vollständig. Mehr massiven roten Riesen startet dann verschmelzen das Helium zu schwereren Elementen, aber dieses Prozesses hat Grenzen zu, und das ist, wenn die Mittellagen der Sterne Zusammenbruch. An diesem Punkt wird der Stern zu einem weißen Zwerg, das ist im Grunde die ausgebrannten, superdichten Kern des Sterns. Wie der Zusammenbruch passiert, bekommen die äußeren Schichten des Sterns zurückgelassen, weil der rote Riese so groß ist, dass die Haftung auf seine äußeren Schichten dürftig. Aus Weißer Zwergstern leuchtet das Gas, und das Ergebnis für Erdlinge ist eine wunderschöne planetarischer Nebel. (Der Name ist eine Fehlbezeichnung, stammt aus der ersten Sichtungen im 18. Jahrhundert, aber es stecken.)

Das Gas dehnt sehr schnell nach außen bewegen, bei Geschwindigkeiten über ca. 363.600 km/h (585.000 km/h). Und deshalb ist der Nebel so kalt – sogar kälter als die kosmische Hintergrundstrahlung links über vom Urknall (das über minus 454,7 Graden Fahrenheit oder Kelvin 2,76). [Der Urknall in die Zivilisation: 10 erstaunliche Herkunft Ereignisse]

Da Gase zu erweitern, erhalten sie Kühler. Dies geschieht, weil Erweiterung bewirkt, Druck dass zu fallen, und eine Abnahme der Druck Gasmoleküle verlangsamt. (Temperatur ist im Grunde eine Messung, wie schnell sich Moleküle bewegen. Je schneller die Moleküle, je heißer das Gas)

Sie können das gleiche Phänomen beobachten, wenn Sie Luft kann verwenden, um einen Computer zu reinigen: kann der Luft wird kälter, wenn Sie sprühen, weil der Druck auf das Gas im Inneren schnell abnimmt. Ein Teil der Energie, das Gas erweitern zu machen wird die Wärmeenergie in der Aerosoldose entnommen. Da die Gase in der Bumerang-Nebel durch den Zentralstern mit großer Geschwindigkeit abgeworfen wurden, bekam eine Menge an Wärmeenergie entfernt im Handumdrehen ein Auge gezappt.

Raghvendra Sahai, von der NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL), in Pasadena, Kalifornien, denkt der Bumerang-Nebel sogar kälter als andere expandierende Nebeln weil es wirft sich seine Masse etwa 100 Mal schneller als die Sterne sterben, oder etwa 100 Milliarden Mal schneller als die Sonne Masse wirft.

Aber was ist mit kühlen Orte auf der Erde?

Studenten am MIT werden froh zu wissen, dass ihre Schule ist – bisher – die coolsten. Im Jahr 2015, ein Team von Physikern es gekühlt Atome auf die kälteste Temperatur je: 500 Nanokelvins oder 0,0000005 Kelvin (minus 459,67 F oder minus 273,15 ° C). Das ist viel kälter als der Bumerang-Nebel, aber nur, weil die Wissenschaftler Laser benutzt, um einzelne Atome von Natrium und Kalium abzukühlen.

Cambridge wird nicht die coolsten ewig sein. Viele Teams von Wissenschaftlern haben weiterhin arbeiten daran, Gase noch kälter. JPL hat das Atom Kältelabor, zur internationalen Raumstation (ISS) im Jahr 2017 gestartet werden soll.

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