به گزارش سرویس علمی جام، برای سفر به داغ‌ترین منطقه کیهان ابتدا باید از خورشید گذشت، قلب آتشین منظومه شمسی. با دمای سطحی 5800 درجه کلوین، خورشید ما از سردی فاصله زیادی دارد؛ اما این دما به هیچ وجه یک رکورد کیهانی به شمار نمی‌رود. ستارگان ابرغول آبی که جرم سنگین‌شان با فشردن هسته ستاره، کوره‌ای هسته‌ای را درون آنها به وجود می‌آورد؛ بیش از 50 هزار درجه کلوین حرارت دارند.
حتی این غول‌های کیهانی در مقابل کوتوله‌های سفید سر تعظیم فرود می‌آورند؛ کره‌های متراکمی از گرما که باقیمانده سوختن یک ستاره هستند. یکی از همین کوره‌های کیهانی به نام HD62166 حرارتی معادل 200 هزار درجه کلوین دارد. گرمای سوزانی که به تنهایی سحابی وسیعی را توسط جو نورانی خود روشن می‌کند.
با فرو رفتن به درون یک ستاره، این گرمای جهنمی باز هم افزایش می‌یابد. دمای هسته ابرستارگان می‌تواند از یک میلیارد درجه کلوین فراتر باشد. برای یک ستاره پایدار از نظر تئوری، حد بالای این دما معادل 6 میلیارد درجه کلوین است. در چنین دمایی ماده موجود در ستاره شروع به تابش فوتون‌هایی با انرژی فوق‌العاده بالا می‌کند. سطح انرژی این فوتون‌ها به اندازه‌ای خطرناک است که ممکن است با برخورد آنها به یکدیگر، الکترون و پوزیترون تولید شود. نتیجه این فرایند یک واکنش زنجیره‌ای است که منجر به از بین رفتن ستاره طی انفجاری بسیار بزرگ می‌شود.
نخستین مورد مشکوک از مشاهده چنین «ابرنواختر ناپایدار» مربوط به سال 2007 است؛ زمانی‌که یک انفجار روشن و بلند مدت استثنائی مشاهده شد. رخدادی که باعث شد اخترشناسان، در محاسبات خود در مورد امکان وجود ستارگانی به مراتب بزرگ‌تر از آنچه که قبلا تصور می‌کردند، تجدید نظر کنند.
در طی عمر یک ابرنواختر، دمای ستاره ممکن است برای مدت کوتاهی به بیش از 6 میلیارد درجه کلوین برسد. در سال 1987، یک انفجار ستاره‌ای در ابر بزرگ ماژلانی دیده شد که نوترینوهای ساطع شده از قلب آن که بر روی زمین ردیابی شد، بیانگر دمای داخلی معادل 200 میلیارد درجه کلوین بودند.
.jpg)
ده به توان بی‌نهایت
با تمام این اوصاف، حتی این دما هم در مقایسه با چیزی که یک انفجار پرتو گاما را ایجاد می‌کند، رکورد محسوب نمی‌شود! هر روز یک یا دو مورد از این تلالوهای کوتاه مدت پر انرژی توسط تلسکوپ‌های مخصوص ردیابی می‌شود. اخترشناسان اعتقاد دارند که در صورت فلکی اکلیل شمالی، نشانه‌هایی از تولد سیاه‌چاله‌ها وجود دارد. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد که هسته یک ستاره عظیم فرو می‌پاشد، یا وقتی‌که دو ستاره نوترونی فوق چگال با یکدیگر برخورد می‌کنند. در اثر این اتفاق، انرژی گرانشی به نحوی به دسته‌ای از پرتو گاما و تابش‌های دیگر تبدیل می‌شود. با وجود اینکه جزئیات این فرایند کماکان ناشناخته است، کره آتشینی از ذرات نسبیتی طی آن ایجاد می‌شود که حرارت آن به یک تریلیون ( هر تریلیون معادل 10 به توان 12 است ) درجه کلوین می‌رسد.
اما در همین سیاره زمین جهنمی مصنوعی وجود دارد که از تمام عالم داغ‌تر است : یک محفظه آشکارساز که 100 متر زیر زمین و در نزدیکی ژنو قرار دارد. دانشمندان این آزمایشگاه بین 8 نوامبر تا 6 دسامبر 2010، هسته‌های عنصر سرب را در برخورددهنده بزرگ هادرونی ( ال.اچ.سی ) به یکدیگر کوباندند. هدف از این آزمایش، شبیه‌سازی لحظات نخست پس از مهبانگ بود. نتیجه این آزمایش بالاترین دمایی بود که تا کنون بر روی زمین ثبت شده است، کره آتشینی از ذرات زیراتمی که دمایی معادل چندین تریلیون درجه کلوین داشت.
این آزمایش سرنخ‌هایی به دانشمندان داد تا دریابند که داغ‌ترین نقطه عالم در کجا قرار دارد. البته این نقطه داغ مربوط به حال حاضر نیست، بلکه متعلق به زمانی در گذشته است. با نگاه کردن به قلب مهبانگ، نقطه فشرده‌ای از دما و چگالی که جهان ما از آنجا آغاز شد، دانشمندان تلاش کردند که حداکثر دمای عالم را تخمین بزنند. بر اساس درک فعلی ما از فیزیک عالم، این عدد در محدوده 10 به توان 32 قرار دارد؛ یعنی چند میلیون میلیارد میلیارد میلیارد درجه کلوین!
سردترین جای دنیا کجاست؟
سردترین نقطه شناخته شده در منظومه شمسی، چندان از زمین دور نیست. در سال 2009 مدارگرد اکتشافی ناسا دهانه‌ای را در نزدیکی قطب جنوب ماه شناسایی کرد که همواره در بخش سایه ماه قرار دارد. دمای این منطقه تنها 33 درجه کلوین ( 240- درجه سانتی‌گراد ) است؛ دمایی به مراتب سردتر از هر دمایی که بر روی پلوتوی سرد و تاریک اندازه‌گیری شده است. با ادامه کاوش‌ها و بهبود وسایل اندازه‌گیری، این رکورد ممکن است به نقطه دیگری در منظومه شمسی منتقل شود. قمر سیاره‌ای غیر از زمین و یا شاید سیاره کوتوله دیگری که به مراتب دورتر از پلوتو نسبت به خورشید قرار دارد. سیاره‌ای که شاید دهانه‌های آتشفشانی پوشیده و سرد مختص به خود را داشته باشد.
اما در ماورای منظومه شمسی، صخره‌های به مراتب سردتری وجود دارد. احتمالا سردترین این سیارک‌های تنها و آواره در فضاهای خالی بین کهکشانی قرار گرفته‌اند. دمای این نقاط که تنها توسط تابش ضعیف زمینه کیهانی به جا مانده از مهبانگ و اندک نور ستارگان دوردست گرم می‌شوند، احتمالا نباید بیشتر از 3 درجه کلوین باشد.
از آنجایی‌که تابش زمینه کیهانی با دمای 2.7 درجه کلوین در تمام عالم پراکنده است، ممکن است تصور کنید که هیچ جایی نمی‌تواند سردتر از این دما وجود داشته باشد. اما بر خلاف تصور شما، یک توده گازی به نام سحابی بومرنگ که 5 هزار سال نوری از زمین فاصله دارد، دمایی تنها برابر 1 درجه کلوین دارد. این سحابی به سرعت در حال گسترش است که باعث می‌شود گاز موجود در آن به طرز موثری سرد شود؛ فرایندی که مشابه سیستم خنک‌کننده یک یخچال خانگی یا دستگاه تهویه مطبوع است.
.jpg)
با وجود اینکه سحابی بومرنگ به عنوان سردترین جسم طبیعی کشف شده شناخته می‌شود، جایی بر روی زمین وجود دارد که در آنجا انسان روی دست طبیعت بلند شده است. در سال 2003 دانشمندان موفق شدند در یکی از آزمایشگاه‌های موسسه فناوری ماساچوست ( ام.ای.تی )، ابری از اتم‌های سدیم را تا دمای 0.45 نانوکلوین سرد کنند. دمایی که کمتر از نیم میلیاردیم درجه بالاتر از صفر مطلق است و به نظر می‌رسد که سردتر از هر دمایی است که عالم با همه گستردگی خود بتواند کاربردی برای آن داشته باشد.
