KöNNEN STERNE KALT SEIN?

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Wenn Sie mich "oot and aboot" sagen hören, wissen Sie, dass ich Kanadier bin. Und wir Kanadier sind an ein wenig Erkältung gewöhnt. Okay, viel Kälte. Es ist nicht so schlimm hier an der Westküste, aber Leute aus Winnepeg können Temperaturen ertragen, die kälter sind als die Oberfläche des Mars. Ernsthaft, wer lebt so?

Und an einem dieser kalten Tage, selbst an einem klaren, sonnigen Tag, ist die Sonne sinnlos und wertlos. Während die knochenkalte Kälte Ihre Finger und Zehen betäubt, ist es, als wäre die Sonne selbst kalt geworden und würde all die Freude und das Glück der Welt wegnehmen. Und lass mich nicht mit dem Regen anfangen. Klar, ich muss mehr tropische Ferien machen.

Aber wir wissen, dass die Sonne überhaupt nicht kalt ist, es ist nur so, dass sich die Atmosphäre um dich herum kalt anfühlt. Die Oberfläche der Sonne ist immer die gleiche milde 5.500 Grad Celsius. Nur um Ihnen eine Perspektive zu geben, das ist heiß genug, um Eisen und Nickel zu schmelzen. Sogar Kohlenstoff schmilzt bei 2500 ° C. Keine Frage, die Sonne ist heiß.

Und Sie wissen, dass die Sonne heiß ist, weil sie hell ist. Es gibt tatsächlich Photonen, die von der Sonne mit verschiedenen Wellenlängen strömen, vom Radio, Infrarot, durch das sichtbare Spektrum und ins Ultraviolett. Es gibt sogar Röntgenphotonen, die von der Sonne strahlen.

Wenn die Sonne kühler wäre, würde sie roter aussehen, genau wie ein kühlerer roter Zwergstern, und wenn die Sonne heißer wäre, würde sie blauer erscheinen. Aber könnten Sie einen Stern haben, der kühler oder sogar geradezu kalt ist?

Die Antwort lautet: Ja, Sie müssen nur bereit sein, Ihre Definition eines Sterns zu erweitern.

Unter der normalen Definition ist ein Stern eine Ansammlung von Wasserstoff, Helium und anderen Elementen, die durch gegenseitige Schwerkraft zusammengekommen sind. Der intensive Gravitationsdruck all dieser Massen erhöhte die Temperaturen im Kern des Sterns bis zu dem Punkt, an dem Wasserstoff zu Helium verschmolzen werden konnte. Diese Reaktion setzt mehr Energie frei als nötig, wodurch die Sonne Energie abgibt.

Der kühlste mögliche rote Zwergstern, einer mit nur 7,5% der Sonnenmasse, hat immer noch eine Temperatur von etwa 2.300 ° C, etwas weniger als der Schmelzpunkt von Kohlenstoff.

Wenn ein Stern jedoch nicht genug Masse hat, um die Fusion zu entzünden, wird er zu einem Braunen Zwerg. Es wird durch die mechanische Wirkung der gesamten nach innen komprimierenden Masse erwärmt, ist aber kühler. Durchschnittliche Braune Zwerge werden etwa 1.700 ° C sein, was eigentlich immer noch sehr heiß ist. Wie geschmolzener Stein heiß.

Braune Zwerge können tatsächlich viel kühler werden. Eine neue Klasse dieser „Sterne“ wurde vom WISE Space Observatory entdeckt, die bei 300 Grad beginnen und bis zu 27 Grad oder Raumtemperatur reichen. Dies bedeutet, dass es Sterne gibt, die Sie berühren können.

Außer du könntest es nicht, weil sie immer noch mehr als ein Dutzend Mal die Masse von Jupiter haben und dir mit ihrer intensiven Schwerkraft den Arm abreißen würden. Außerdem haben sie keine feste Oberfläche. Nein, Sie können sie nicht berühren.

Das ist ungefähr so kalt wie Sterne heute im Universum.

Aber wenn Sie bereit sind, sehr, sehr geduldig zu sein, ist das eine andere Geschichte. Unsere eigene Sonne wird irgendwann keinen Treibstoff mehr haben, sterben und ein weißer Zwerg werden. Es wird heiß anfangen, aber im Laufe der Äonen wird es abkühlen und schließlich die gleiche Temperatur wie das Hintergrundniveau des Universums erreichen - nur ein paar Grad über dem absoluten Nullpunkt. Astronomen nennen diese schwarzen Zwerge.

Wir reden schon lange, aber in den 13,8 Milliarden Jahren, in denen das Universum existiert, hatten keine weißen Zwerge genug Zeit, um sich signifikant abzukühlen. Tatsächlich würde es ungefähr eine Billiarde Jahre dauern, bis die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlungstemperatur innerhalb weniger Grad erreicht ist.