Jak zimny jest kosmos? – wszechświat dzisiaj

Średnia temperatura wszechświata jest dość niska – około 3 stopnie powyżej zera absolutnego.

Aby zmierzyć temperaturę głębokiego kosmosu, musi istnieć materia, bo tak definiujemy temperaturę. Temperatura pomieszczenia, w którym teraz siedzisz, jest określana przez średni ruch wszystkich cząsteczek powietrza w pomieszczeniu. Im wyższa energia, tym szybciej będzie latać i tym wyższa temperatura. Jeśli dotkniesz naprawdę gorącego przedmiotu, jego atomy i cząsteczki wibrują gwałtownie, nadając mu bardzo wysoką temperaturę.

W przestrzeni międzygwiezdnej nie ma zbyt wiele materii. Średnia gęstość wszechświata to w przybliżeniu tylko jeden atom wodoru na metr sześcienny. To sprawia, że ​​bardzo trudno jest przypisać temperaturę materii przestrzeni międzygwiezdnej. Ale sama przestrzeń jest przesiąknięta czymś innym, niekończącym się morzem lodowatego promieniowania.

To promieniowanie pochodzi z gwiazd, galaktyk itp., ale jest największym źródłem promieniowania we wszechświecie Kosmiczne mikrofalowe tło (lub CMB). CMB pojawiło się, gdy wszechświat miał około 380 000 lat. W tamtym czasie nasz Wszechświat był około miliona razy mniejszy niż obecnie i znajdował się w stanie gorącej, gęstej plazmy. W miarę jak wszechświat rozszerzał się i ochładzał, stał się neutralny, emitując promieniowanie o temperaturze około 10 000 K, czyli takiej samej jak temperatura powierzchni Słońca.

To promieniowanie stanowi ponad 99,999% całego promieniowania pozostałego we wszechświecie. Od czasu wystrzelenia nasz Wszechświat rozszerzył się, osłabiając to samo promieniowanie i obniżając jego temperaturę. Ponadto kosmiczna ekspansja rozciąga samo światło i przenosi je na dłuższe, chłodniejsze fale.

Połączone działanie tej ekspansji obniżyło temperaturę KMPT do około 3 stopni powyżej zera bezwzględnego. Oznacza to, że gdybyś siedział w przestrzeni międzygwiezdnej, twoje ciało ochładzałoby się, ochładzało i ochładzałoby do zera absolutnego. Ale nie będzie w stanie osiągnąć tej temperatury, ponieważ kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła zawsze będzie cię uderzać, przekazując swoją energię do twojego ciała. Więc nie dojdziesz do zera absolutnego, ale dojdziesz do równowagi z CMB i tak definiujemy (zimną) temperaturę przestrzeni międzygwiezdnej.