Apa hal terpanas di alam semesta?


54

Langsung dari anak saya yang berusia 7 tahun kepada Anda, persis seperti yang tertulis di sampulnya:

Apa hal terpanas di alam semesta?

Untuk membuatnya ramah Stack Exchange, saya akan menambahkan peringatan berikut:

  • itu harus dibatasi, seperti dalam objek kompak yang sebenarnya, atau kelas objek, atau bagian dari suatu objek
  • itu harus diamati
  • itu harus menjadi objek astronomi, yaitu Quark Gluon Plasma yang diciptakan oleh tabrakan di Large Hadron Collider tidak masuk hitungan.

Terima kasih, Bruce



10
Saya akan merekomendasikan video Anda yang berusia 7 tahun ini: youtube.com/watch?v=4fuHzC9aTik
SpaceBread

2
@ BruceBecker Saya pikir kedua pertanyaan ini sangat berbeda. Yang satu meminta objek astronomi, yang lain tampaknya ... sepenuhnya tidak terkait dengan astronomi, sebenarnya.
BMF

3
Saya berasumsi Anda tidak ingin mendengar "Big Bang", kan? :) Pertanyaannya agak rumit karena apa yang kita amati hari ini bukan hal terpanas lagi (mengingat jarak antarbintang dan kecepatan cahaya); dan jika Anda memasukkan hal-hal yang hanya kita amati sekarang sebagai "hal terpanas saat ini", Big Bang mungkin masih akan menjadi jawabannya, karena kita masih mandi dalam "cahaya sisa" 15 miliar tahun kemudian.
Luaan

3
@Peteris Hal yang sama berlaku untuk jawaban yang diterima - supernova yang sekarang kita amati bukan lagi hal terpanas di alam semesta - itu mendingin selama 200 ribu tahun yang dibutuhkan neutrino untuk sampai kepada kita. Jika Anda menghitung suhu asli dan menjalankan jam mundur pada radiasi latar belakang gelombang mikro, Anda menjadi relatif panas. Tapi MBR masih dari titik di mana semuanya mendingin cukup untuk ruang menjadi sebagian besar transparan - suhu Big Bang sebenarnya jauh lebih tinggi, meskipun perkiraan melibatkan banyak ketidakpastian.
Luaan

Jawaban:


43

Neutrino energetik telah diamati dari inti supernova ( SN 1987A ). Suhu yang disimpulkan pada "neutrinosphere" adalah sekitar 4 MeV (setara dengan 50 miliar K - ( K, Valentim et al. 2017 ). Oleh karena itu dapat diamati dan telah diamati.5×1010

Pusat dari bintang proto-neutron yang bertanggung jawab atas emisi neutrino cenderung menjadi faktor dua atau lebih panas, tetapi tidak dapat diamati, bahkan dengan neutrino, karena "neutrosfer" buram terhadap neutrino. Pada saat "bersih" ini, bintang proto-neutron jauh lebih dingin - permukaannya akan menjadi ordo yang lebih dingin.

Bisa dibilang kita bisa mempelajari inti supernova melalui gelombang gravitasi jika seseorang meledak di galaksi kita sendiri. Apakah ini dianggap sebagai "mengamati" objek panas, saya tidak yakin.

Dalam nada yang sama, kami telah mengamati yang tampaknya disebabkan oleh penggabungan dua bintang neutron. Temperatur yang dihasilkan dalam peristiwa ini juga cenderung berurutan 100 miliar K ( K), tetapi sekali lagi suhu ini tidak diamati secara langsung - gelombang gravitasi dan sinar gamma yang dihasilkan dalam peristiwa ini disebabkan oleh "non- mekanisme termal.1011


1
Komentar bukan untuk diskusi panjang; percakapan ini telah dipindahkan ke obrolan .
dipanggil2voyage

22

Perhatikan bahwa meskipun kami belum mengamati apa pun yang dekat, ada Absolute Hot berteori sepanjang garis nol absolut. Nilai adalah ~ Kelvin. Di atas suhu ini, tidak mungkin untuk memompa lebih banyak energi ke dalam suatu sistem, bahkan secara gravitasi.1.416?1032

Itu memberi batas atas pada suhu maksimum yang bisa kita ukur.


9
Itu suhu Planck. Tanpa teori gravitasi kuantum, kita tidak dapat membuat prediksi tentang apa (jika ada) yang terjadi ketika Anda mendekati atau mencapainya. Juga tidak ada cara yang dapat diperkirakan untuk mengamatinya.
Stop Harming Monica

3

Jika Anda mengesampingkan big bang, maka pelepasan energi paling ekstrem di alam semesta kita adalah kasus kehancuran gravitasi yang tak terkendali. Ada sebuah teorema yang keras dalam relativitas umum (teorema Penrose singularitas) yang menunjukkan bahwa ini secara umum akan mengarah pada penciptaan singularitas. Untuk keruntuhan gravitasi yang realistis, diharapkan bahwa pada kondisi akhir dari proses ini Anda akan memiliki lubang hitam, yang memiliki cakrawala peristiwa yang mengelilingi jenis singularitas tertentu yang digambarkan sebagai spacelike dan bukan singularitas kelengkungan yang kuat (bukan scs).

Namun, selama proses awal pembentukan lubang hitam, itu tidak benar-benar sepenuhnya ditentukan jenis singularitas yang akan Anda miliki. Itu bisa seperti waktu, bukan seperti pesawat ruang angkasa, bisa menjadi scs, dan bahkan mungkin tidak dikelilingi oleh horizon peristiwa (yang akan melanggar hipotesis sensor kosmik - tetapi kita tidak tahu apakah CCH benar atau bahkan cara terbaik untuk sebutkan). Jika itu scs, maka relativitas umum memprediksi bahwa materi yang jatuh akan dikompresi tanpa batas, dan karenanya mungkin dipanaskan hingga suhu tak terbatas. GR adalah teori klasik, jadi ini mungkin harus ditafsirkan sebagai pernyataan bahwa scs akan memanaskan materi ke suhu Planck.

Jadi jika pengamat melompat ke dalam lubang hitam selama pembentukan awal, dan jika pengamat mampu menahan suhu, maka mereka mungkin mendapatkan milidetik di mana mereka bisa mengamati materi di sekitar mereka yang dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi. Apakah suhu ini akan naik ke suhu Planck tidak benar-benar diketahui (mungkin tidak), dan apakah semua ini dapat diamati dari jauh, tanpa bunuh diri, tidak benar-benar diketahui (tetapi mungkin tidak).

Langsung dari anak saya yang berusia 7 tahun kepada Anda, persis seperti yang tertulis di sampul: Apa hal terpanas di alam semesta?

Jadi pada tingkat ini, para ilmuwan tidak benar-benar tahu pasti, tetapi mereka berpikir jika Anda melompat ke dalam lubang hitam saat sedang dalam proses kelahiran, Anda mungkin dapat melihat materi dipanaskan hingga suhu yang sangat tinggi, mungkin lebih panas daripada apa pun. lain di alam semesta sejak big bang.


1
Ini adalah tambahan yang bagus, tetapi saya benar-benar bertanya-tanya seberapa "dapat diamati" ini. Anda membutuhkan lebih dari satu ms dan jika Anda mengandalkan instrumen, mereka harus bertahan hidup. Apa yang menjadi persyaratan untuk benar-benar mengukur semacam radiasi termal in situ ?
Rob Jeffries
Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.
Judi bola