Var olan en soğuk yeri hayal edin. Bu zihinsel egzersizde, bazılarının düşünceleri yaşadığımız soğuk bir günün anılarına, bazılarınınki kışın sert geçtiği ülkelere, bazılarınınki ise doğrudan sıcaklığın 0ºC’nin üzerine pek çıkmadığı gezegenin kutuplarına gidecektir. Ancak gerçek şu ki, tüm bu yerler sıcaktır ve Evren’de doğal olarak var olan en soğuk yere kıyasla misafirperver bir yaz geçirmektedir.
Kozmos’taki sıcaklıklar hakkında konuşmak için, okul günlerimizde temel fizik çalışmalarında öğrendiğimiz termal enerji tanımlarını hatırlamak gerekir. Sıradan maddeyi oluşturan tüm parçacıklar sürekli hareket halindedir ve bu nedenle içsel bir kinetik enerjiye sahiptir. Bu kinetik enerji ile sistemin termal enerjisi doğrudan ve orantılı bir şekilde ilişkilidir, yani parçacık kümesinin kinetik enerjisi ne kadar büyükse, sistemin termal enerjisi de o kadar büyüktür. Bir sistemin termal enerjisinin ölçüm derecesine sıcaklık diyoruz.
Tersi anlamda, düşük sıcaklıklardan bahsederken, zorunlu olarak düşük termal enerjiden ve dolayısıyla söz konusu cismi veya yeri oluşturan parçacıkların düşük hareketinden bahsederiz. O halde, çok soğuk bir yerde parçacıklar o kadar yavaş hareket ederler ki, gerçekten hareketsiz olmanın ne anlama geldiğinin sınırına yaklaşırlar. Bu parçacıkların termal enerjiyi emmesi için içinde veya yakınında ısı kaynağı olmamalıdır.
Fiziksel olarak bu, tüm hareketli parçacık ve radyasyon kaynaklarından mümkün olduğunca uzakta olmanız gerektiği anlamına gelir. Bunu yapmak için düşüncelerimizi Dünya’dan uzaklaştırmamız gerekir. Yıldızlardan, galaksilerden ve sıcak gaz bulutlarından mümkün olduğunca uzak bir yer aramamız gerekir.
Örneğin Güneş’ten 150 milyon kilometre uzakta gezegenimiz 25ºC gibi mütevazı bir sıcaklıkta tutulmaktadır; atmosferimiz olmasaydı bu sıcaklık neredeyse %50 daha soğuk olurdu. Güneş’ten uzaklaştıkça bir şeyleri ısıtmak giderek zorlaşacaktır: Plüton sıvı nitrojeni donduracak kadar soğuktur; yüzey sıcaklığı genellikle -200°C’nin altındadır.
Ancak uzayın derinliklerinden bahsettiğimizde, Evren’e nüfuz eden yapılar arasında uçsuz bucaksız mesafelerle dolu, çorak, seyrek bir boşluk imgesine sahip olsak da, bazı enerji kaynaklarından tamamen engellenmiş olmak imkansızdır. Örneğin, enerjik fotonların tüm dış kaynaklarını filtrelediğimiz uzak bir yeri, galaksiler arası uzayın en derin girintilerinde, yıldız ışığından korunmuş bir yeri düşünsek bile, o bölgeyi ısıtan bir şey olacaktır: Büyük Patlama’dan kalan radyasyon, yaklaşık -270°C (mutlak ölçekte ~2,725 K) sıcaklıkta olan kozmik mikrodalga arka planı.
Bu aslında en düşük sıcaklıklardan biridir: Vakumun ortalama sıcaklığı, doğada herhangi bir şeyin ulaşabileceği en düşük sıcaklığın yalnızca 3 birim üzerindedir: -273,15ºC (mutlak ölçekte 0 K). Ancak, şaşırtıcı bir şekilde, daha da soğuk bir yer var.
Galaksimiz Samanyolu, -272°C (mutlak ölçekte 1 K) gibi şaşırtıcı bir sıcaklığa ulaşan bir yere sahiptir. Bumerang Nebulası olarak bilinen ve Evren’deki en tuhaf cisimlerden biri olan bu nesne Dünya’dan sadece 5.000 ışık yılı uzaklıkta yer alıyor. Adını, 1980 yılında ilk kez gözlemlendiğinde gökbilimciler tarafından fark edilen asimetrik görünümünden almaktadır.
Bu bir gezegen öncesi nebuladır: Güneş’e benzer ölmekte olan bir yıldızın yaşamındaki bir ara aşama. Yıldızın yaşamının bu aşamasında, yıldızın dış katmanlarında, birkaç bin yıl içinde yıldızı bir beyaz cüceye dönüştüren bir fırlatma meydana gelir. Ancak Bumerang Nebulası gazını dışarı atar ve kütlesini normal hızdan yaklaşık on kat daha hızlı kaybeder: madde bakımından her yıl yaklaşık iki Neptün gezegeni dışarı atılır.
Tüm bunların sonucunda, nebulanın bazı kısımlarının mutlak sıfırın yarım derece üzerine ulaşmasıyla, iç kısmı Evren’de bugüne kadar bilinen en soğuk doğal yer haline gelmiştir. Evrendeki uzak nesnelerin bu ve diğer sıcaklıkları, teleskoplara gelen elektromanyetik radyasyon kullanılarak, sıcaklığın ışığın dalga boyundan türetilmesini sağlayan bilinen ilişkiler aracılığıyla ölçülebilir.
Kozmik genişlik göz önüne alındığında, muhtemelen dışarıda şu ana kadar keşfettiklerimizden daha da harika yerler vardır. Sadece aramaya devam etmeliyiz.
TecMundo’da köşe yazarı olan Nícolas Oliveira, fizik alanında lisans ve astrofizik alanında yüksek lisans derecesine sahiptir. Kendisi bir profesördür ve şu anda Ulusal Gözlemevi’nde galaksi kümeleri üzerine doktora yapmaktadır. Fizik ve Astronomi Öğretiminde ve Ekstragalaktik Astrofizik ve Kozmoloji araştırmalarında deneyim sahibidir. Bilimin popülerleşmesi ve demokratikleşmesi için çalışan bir bilim iletişimcisi olarak çalışıyor.
tarafından verilmektedir.