Το πιο θερμό αντικείμενο του σύμπαντος

Posted on 07/03/2011

0


Ένα ταξίδι στα πιο θερμά μέρη του σύμπαντος πρέπει να ξεκινήσει αρχικά από τον ήλιο, το πύρινο κέντρο του ηλιακού μας συστήματος. Με μια επιφανειακή θερμοκρασία 5800 βαθμών Κέλβιν δεν πλησιάζει καν το κοσμικό ρεκόρ.
Στον πυρήνα των μπλε υπεργιγάντων η θερμοκρασία ξεπερνά τους 50000 βαθμούς Κέλβιν. Όμως ακόμα κι αυτή τη θερμοκρασία την ξεπερνούν κάποιοι λευκοί νάνοι, όπως ο HD62166 που φθάνει στους 200000 βαθμούς (σε τόσο μεγάλες θερμοκρασίες δεν παίζει ρόλο αν χρησιμοποιούμε την κλίμακα Κέλβιν ή την κλίμακα Κελσίου, αφού οι δυο κλίμακες διαφέρουν μόνο κατά 273 βαθμούς!), ενώ ο πυρήνας των μεγαλύτερων υπεργιγάντων μπορεί να ξεπεράσει το ένα δισεκατομμύριο βαθμούς.
Για ένα σταθερό άστρο το ανώτατο όριο που βάζουν οι θεωρητικοί υπολογισμοί στη θερμοκρασία τους, είναι περίπου 6 δισεκατομμύρια βαθμοί. Σ’ αυτή τη θερμοκρασία, η ύλη στο εσωτερικό του άστρου αρχίζει να εκπέμπει φωτόνια τα οποία έχουν αρκετή ενέργεια ώστε να σχηματίζουν ζεύγη ηλεκτρονίων-ποζιτρονίων. Το αποτέλεσμα των αντιδράσεων είναι μια κολοσσιαία έκρηξη που θα εξαφανίσει το άστρο.
Οι πρώτες ενδείξεις για την ύπαρξη ενός τέτοιου άστρου (pair-instabillity supernova) βρέθηκαν το 2007, όταν παρατηρήθηκε μια λαμπρή και εξαιρετικά μεγάλης διάρκειας αστρική έκρηξη, αποδεικνύοντας την ύπαρξη ενός τεράστιου άστρου με αδιανόητο μέχρι τότε μέγεθος.
Κατά τη διάρκεια της έκρηξης ενός σουπερνόβα η θερμοκρασία μπορεί να ξεπεράσει τα 6 δισεκατομμύρια βαθμούς. Το 1987 παρατηρήθηκε η έκρηξη ενός σουπερνόβα στο Μεγάλο Νέφος του Μαγγελάνου – έναν γαλαξία δορυφόρο του δικού μας γαλαξία, περίπου 160000 έτη φωτός μακριά. Τα νετρίνα από την καρδιά της έκρηξης ανιχνεύθηκαν στην Γη και αποκάλυψαν μια θερμοκρασία 200 δισεκατομμυρίων βαθμών.
Αυτό όμως είναι ένα τίποτα συγκρινόμενο με τη θερμοκρασία των αντικειμένων που παράγουν τις εκλάμψεις των ακτινών γάμμα. Αυτές οι σύντομες εκρήξεις των πολύ υψηλών ενεργειών γάμμα, ανιχνεύονται μια ή δυο φορές την ημέρα από ειδικά ρυθμισμένα τηλεσκόπια, θεωρείται ότι σηματοδοτούν τη γέννηση μαύρων τρυπών είτε όταν ο πυρήνας ενός γιγάντιου άστρου καταρρέει είτε όταν δυο υπερ-πυκνά άστρα νετρονίων συγκρούονται. Με κάποιο τρόπο η βαρυτική ενέργεια μετατρέπεται σε μια έντονη δέσμη ακτίνων γάμμα και άλλες ακτινοβολίες. Ενώ οι λεπτομέρειες της διαδικασίας αυτής είναι προς το παρόν άγνωστη, θα πρέπει να περιλαμβάνει ένα πύρινο συνονθύλευμα σχετικιστικών σωματιδίων που φθάνει το ένα τρισεκατομμύριο βαθμούς.
Όμως πολύ πιο κοντά στο σπίτι μας βρίσκεται κάτι ακόμη πιο θερμό. Στον επιταχυντή του CERN, στη Γενεύη της Ελβετίας, μεταξύ της 8ης Νοεμβρίου και της 6ης Δεκεμβρίου 2010, πυρήνες μολύβδου συμπυκνώθηκαν μεταξύ τους στον LHC. Το αποτέλεσμα ήταν η υψηλότερη θερμοκρασία που έχει καταγραφεί ποτέ στη Γη, σε ένα υποατομικό πύρινο συσσωμάτωμα μερικών τρισεκατομμυρίων βαθμών. Το πείραμα αυτό μας δίνει μια ιδέα για το που υπάρχουν οι πιο ακραίες θερμοκρασίες του σύμπαντος. Δεν βρίσκονται στο παρόν αλλά στο παρελθόν και πιο συγκεκριμένα την στιγμή της δημιουργίας του Σύμπαντος. Κοιτώντας μέσα στην καρδιά της Μεγάλης Έκρηξης, με την μέχρι σήμερα γνωστή φυσική μπορούμε να φτάσουμε μέχρι μια θερμοκρασία η οποία διαθέτει 32 ψηφία. Πρόκειται για τη θερμοκρασία Planck (που προκύπτει από θεμελιώδεις σταθερές της φυσικής)

Πέραν αυτής της θερμοκρασίας η φυσική που ξέρουμε δεν ισχύει.
www.newscientist.com

Ετικέτα:
Posted in: ΣΥΜΠΑΝ