宇宙冰箱的溫度就是零下272攝氏度嗎

在夜空下,不管我們向天空中的哪個方向看去,都可以看到密密麻麻的恆星,然而這只是我們的錯覺,其實宇宙中恆星之間的距離是非常大的,有多大呢?這麼說吧,假如我們將太陽這顆恆星比作一個乒乓球的話,那麼按照比例換算下來,即使距離太陽最近的另一個“乒乓球”——比鄰星,也遠在1000公里以外。

宇宙冰箱的溫度就是零下272攝氏度嗎

雖然宇宙中存在著難以計數的恆星,但是它們對整個宇宙的加熱作用其實非常有限的,因此整個宇宙的平均溫度大約只有零下270攝氏度,這個溫度已經與絕對零度(零下273。15攝氏度)非常接近了。顯而易見的是,宇宙各處的溫度不是均勻的,肯定會有一個地方的溫度是最低的,那麼已知宇宙中最冷的地方是哪裡,到底會冷到什麼程度呢?不得不說,這是一條標準的“冷知識”,下面我們就來了解一下。

根據目前的觀測資料,已知宇宙中最冷的地方就是“回飛棒星雲”(Boomerang星雲,也有人將其稱為“飛鏢星雲”),這片星雲位於人馬座方向大約5000光年處,距離我們地球並不遙遠,人們之所以給它起這樣一個奇怪的名字,其實是因為這片星雲有著兩個比較對稱的圓錐狀結構,看上去很像一個回飛棒。

宇宙冰箱的溫度就是零下272攝氏度嗎

“回飛棒星雲”到底會冷到什麼程度呢?科學家認為,這片星雲的溫度大約只有零下272攝氏度,僅僅比絕對零度高了1攝氏度,因此這片星雲也被人們稱為“宇宙的冰箱”。看到這裡肯定有人要問了,“回飛棒星雲”離地球那麼遠,科學家是用什麼方法來測量出這片星雲的溫度就是零下272攝氏度的呢?

研究表明,在宇宙中所有溫度高於絕對零度的物質,都會以電磁波的形式向外輻射熱量,對於同一種物質而言,它的溫度越高,所輻射出的電磁波中的短波就越多,其具備的能量也越大,反之亦然。

宇宙冰箱的溫度就是零下272攝氏度嗎

比如說一塊鋼鐵在常溫下也會輻射出電磁波,但因為這種電磁波的波長很長,並且能量極為微弱,所以我們根本無法感知到,而如果我們持續地給這塊鋼鐵加熱,那麼它輻射出的電磁波就會越來越短,當這些電磁波的波長縮短到了可見光的範圍,我們就可以在黑暗中看到這塊鋼鐵在發光了。因為在可見光範圍內,紅色光的波長最長,所以這塊鋼鐵所發出的光最開始是紅色的,而隨著這塊鋼鐵的溫度的不斷升高,我們會觀察到這塊鋼鐵發出的光將會依次轉變為橙色、黃色、黃白色、白色、藍白色,從本質上來說,這其實就是這塊鋼鐵在不斷升溫的過程中輻射出了越來越短的電磁波。

由此可見,我們只需要遠遠地觀察這塊鋼鐵所發出的光的顏色,再將其與相關的資料進行比對,就可以計算出它在此時的溫度。這其實就是一個分析電磁波的過程,同樣的道理,雖然“回飛棒星雲”是已知宇宙中最冷的地方,但是這片星雲的溫度依然在絕對零度之上,因此在這裡的物質也會以電磁波的形式向外輻射熱量,我們只需要在這片星雲中選取一種我們熟悉的物質,再對其輻射出的電磁波進行分析,就可以計算出這片星雲的溫度了。

宇宙冰箱的溫度就是零下272攝氏度嗎

一氧化碳是一種很常見的氣體,科學家可以輕鬆地得到這種物質在不同溫度下的熱輻射情況,2013年,科學家利用阿塔卡瑪毫米/亞毫米波陣列望遠鏡(ALMA)測量到了“回飛棒星雲”中一氧化碳的熱輻射所釋放出的電磁波,然後通過後續的計算得出了這片星雲的溫度,即零下272攝氏度。

那麼“回飛棒星雲”為什麼會成為已知宇宙中最冷的地方呢?“回飛棒星雲”的“前身”其實是一顆恆星,在這顆恆星消亡的時候發生了極為劇烈的膨脹(紅巨星),從而將其遺留下來的星雲溫度降到了極低。

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