Αρχική › ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ › Η θερμοκρασία του μεσοαστρικού διαστήματος

Η θερμοκρασία του μεσοαστρικού διαστήματος

By on • ( 0 )

… σύμφωνα με έναν παλιό υπολογισμό του Arthur Eddington

Πριν από 100 χρόνια (το 1926), ο Arthur Eddington, ένας από τους σπουδαιότερους αστροφυσικούς του 20ού αιώνα, δημοσίευσε το μνημειώδες βιβλίο του «The Internal Constitution of the Stars» . Εκεί, στη σελίδα 371 υπολογίζει την θερμοκρασία στον διαστρικό χώρο κοντά στο ηλιακό μας σύστημα, αγνοώντας φυσικά την θερμοκρασία των 2,73 Κ που οφείλεται στην κοσμική μικροκυματική ακτινοβολία υποβάθρου.

Άρθουρ Στάνλεϋ Έντινγκτον

Ο Eddington υπολόγισε την ενεργειακή πυκνότητα (u) του διαστήματος σε erg (1 Jοule= 107 erg) ανά κυβικό εκατοστό. Σύμφωνα με τον Eddington, αν μπορούσαμε να βάλουμε ένα τέλειο μέλαν σώμα σε αυτόν τον χώρο, π.χ. ένα κατάλληλα διαμορφωμένο θερμόμετρο (black bulb thermometer), τότε αυτό απορροφώντας την διαστρική ενέργεια θα θερμανθεί μέχρι να φτάσει σε θερμική ισορροπία. Η θερμοκρασία που θα καταγραφεί υπολογίζεται από την σχέση της ενεργειακής πυκνότητας της ακτινοβολίας: u = a\,T^{4}, όπου a \approx 7,56 \times 10^{-15} \text{ erg cm}^{-3} \text{ K}^{-4} η σταθερά πυκνότητας ακτινοβολίας. Ο Eddington εκτίμησε την πυκνότητα του αστρικού φωτός στη γειτονιά του Ήλιου σε u = 7,67 \times 10^{-13} \text{ erg cm}^{-3} και βρήκε ότι η θερμοκρασία του μεσοαστρικού διαστήματος είναι Τ=3,18 K (μια πολύ καλή εκτίμηση και με τα σημερινά δεδομένα).

Απόσπασμα από το βιβλίο του Eddington «The Internal Constitution of the Stars«

Θα μπορούσε κάποιος να ισχυριστεί ότι αφού η θερμοκρασία των 3,18 K είναι πολύ κοντά στη θερμοκρασία των 2,73 K της κοσμικής μικροκυματικής ακτινοβολίας υποβάθρου, τότε αυτή η εν λόγω κοσμική ακτινοβολία δεν προέρχεται από την Μεγάλη Έκρηξη, αλλά από την ακτινοβολία των άστρων; Όχι, διότι υπάρχει μια τεράστια διαφορά ανάμεσα σε ένα «αραιωμένο» αστρικό φως και στο θερμικό φάσμα μέλανος σώματος. Αναλύοντας το φως των άστρων στο διάστημα, παραμένει «αραιό» μεν, αλλά φως άστρων (κυρίως στο ορατό και υπεριώδες φάσμα). Η ακτινοβολία που περίσσεψε από την Μεγάλη Έκρηξη διαθέτει την απόλυτη κατανομή της ακτινοβολίας μέλανος σώματος που αντιστοιχεί σε θερμοκρασία 2,73 Κ.

Η θεωρητική καμύλη και τα πειραματικά σημεία για την κοσμική ακτινοβολία μέλανος σώματος – ή κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου – στο σημερινό σύμπαν. Η σημερινή θερμοκρασία της είναι Τ≃2,73 Κ και για προσεγγιστικούς υπολογισμούς Τ≃3 K.
‹

Κατηγορίες:ΑΣΤΡΟΦΥΣΙΚΗ, ΔΙΑΣΤΗΜΑ

Ετικέτες: , , , , ,

Σχολιάστε

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.