¿Cuál es la cosa más candente del universo?

Directamente de mi hijo de 7 años a usted, exactamente lo que dice en la portada:

¿Cuál es la cosa más candente del universo?

Para que sea apta para Exchange Exchange, agregaré las siguientes advertencias:

• debe estar delimitado, como en un objeto compacto real, o clase de objetos, o parte de un objeto
• debe ser observable
• debería ser un objeto astronómico, es decir, un Quark Gluon Plasma creado por colisiones en el Gran Colisionador de Hadrones no cuenta.

Gracias Bruce

Se han observado neutrinos energéticos desde el núcleo de una supernova ( SN 1987A ). La temperatura inferida en la "neutrinosfera" es de aproximadamente 4 MeV (equivalente a 50 mil millones de K - ( K, Valentim et al. 2017 ). Por lo tanto, es observable y se ha observado.$5\times 10^{10}$

Es probable que el centro mismo de la estrella proto-neutrónica responsable de la emisión de neutrinos sea un factor de dos o más calor, pero no puede observarse, incluso con neutrinos, porque la "neutrinosfera" es opaca a los neutrinos. Para cuando esto "se aclare", la estrella proto-neutrónica está mucho más fría: su superficie sería mucho más fría.

Podría decirse que podríamos estudiar el núcleo mismo de una supernova a través de ondas gravitacionales si explotara en nuestra propia galaxia. Si esto cuenta como "observar" un objeto caliente, no estoy seguro.

En una vena similar, hemos observado "kilonova" que parece deberse a la fusión de dos estrellas de neutrones. También es probable que las temperaturas generadas en estos eventos sean del orden de 100 mil millones de K ( K), pero nuevamente estas temperaturas no se observan directamente: las ondas gravitacionales y los rayos gamma producidos en estos eventos son causados ​​por "mecanismos térmicos".$10^{11}$

Tenga en cuenta que si bien no hemos observado nada ni siquiera cerca, hay un Absolute Hot teorizado a lo largo de las líneas del cero absoluto. Su valor teorizado es ~ Kelvin. Por encima de esta temperatura, sería imposible bombear más energía a un sistema, incluso gravitacionalmente.$1.416 \cdot 10^{32}$

Eso le da un límite superior a la temperatura máxima que podríamos medir.

Si está descartando el Big Bang, entonces las liberaciones más extremas de energía en nuestro universo deberían ser casos de colapso gravitacional desbocado. Existe un teorema riguroso en la relatividad general (teorema de singularidad de Penrose) que muestra que esto conducirá genéricamente a la creación de singularidades. Para un colapso gravitacional realista, se espera que en el estado final de este proceso tenga un agujero negro, que tiene un horizonte de eventos que rodea un cierto tipo específico de singularidad descrita como spacelike y no una singularidad de curvatura fuerte (no scs).

Sin embargo, durante el proceso inicial de formación del agujero negro, no está realmente establecido qué tipo de singularidad tendría. Podría ser temporal en lugar de espacial, podría ser un SCS e incluso podría no estar rodeado por un horizonte de eventos (lo que violaría la hipótesis de la censura cósmica, pero no sabemos si el CCH es verdadero o incluso la mejor manera de decirlo). Si se trata de un SCS, entonces la relatividad general predice que la materia que cae será comprimida infinitamente y, por lo tanto, probablemente calentada a temperatura infinita. GR es una teoría clásica, por lo que probablemente debería interpretarse como una afirmación de que un sc calentaría la materia a la temperatura de Planck.

Entonces, si un observador saltara a un agujero negro durante su formación inicial, y si el observador pudiera resistir las temperaturas, entonces podría obtener un milisegundo durante el cual podría observar que la materia a su alrededor se calienta a temperaturas muy altas. No se sabe realmente si estas temperaturas subirían a la temperatura de Planck (probablemente no), y si algo de esto podría ser observable desde lejos, sin suicidio, no se sabe realmente (pero probablemente no).

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Entonces, a este nivel, los científicos no lo saben con certeza, pero piensan que si saltas a un agujero negro mientras está en proceso de nacer, es posible que veas que la materia se calienta a temperaturas extremadamente altas, probablemente más calientes que cualquier otra cosa. más en el universo desde el big bang.