Wie warm und kalt kann es im Universum werden?

8 Antworten

Hallo FitnessNewbie!

Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche Geschwindigkeit von Atomen bzw. Molekülen.

Wenn nun einmal nix da ist an Teilchen, oder von mir aus nahezu nichts, stellt sich die Frage nach der Temperatur nicht. Da kann nämlich nichts sein, was da herumwimmelt ... :-)

Es gibt im Weltall ein mehr oder minder ideales Vakuum. Lassen wir die paar Atome pro Kubikmeter (Durchschnittsdichte des Universums) mal außen vor. "Nichts" kann keine Temperatur haben, ist so ungefähr die gleiche Sache, wie Erwägungen über die Haarfarbe eines in paar Jahren mit einem noch unbekannten Partner zu zeugenden Kindes: es ergibt keinen Sinn.

Dinge im Weltraum können aber theoretisch auf die minimalst niedrigste Temperatur abkühlen. Minimalst niedrigste Temperatur meint dabei, dass sich kein Teilchen auch nur irgendwie bewegt. Diese Temperatur entspricht ca. Minus 273 Grad Celsius. Kühler geht nicht, da dies andernfalls hieße, es gäbe etwas, das sich langsamer als gar nicht bewegen würde ...

Sachen, wie Satelliten etwa, bekommen Sonnenstrahlung ab und erwärmen sich dabei und geben diese auch wieder ab. Die Details hängen von so vielen Fakten ab, dass man "typische" Temperaturen nicht definieren kann. Jedenfalls gilt für funktionierende Satelliten: allzu heiß sind sie nicht, sonst täten sie es nicht ... :-)

" ... Zentrum der Milchstraße Nebel ist mit Millionen grad heißem ..."

Das ist absolut nicht so wild, wie es für Laien klingt.

Direkt beobachtbare Materie ist bei solchen Temperaturwerten extremst wenig dicht. Wieder ist dabeibeher die Durchschnittsgeschwindigkeit von Molekülen innerhalb eines Mediums gemeint, das zig-zig-tausendfach dünner ist als jedes sogenannte Vakuum, welches in Laboratorien durch Auspumpen von Luft machbar ist.

Nebenbei bemerkt: Gewisse Bereiche der Sonnenatmosphäre haben gleich "nebenan" ähnliche Temperaturen. Auch dieses Medium ist aber extremst wenig dicht, daher ist dessen Strahlung ebenso extremst arm an Energie.

Alles von mir Geschriebene ist stark vereinfacht und berücksichtigt auch nicht die Hintergrundstrahlung des Universums.

LG


FitnessNewbie 
Beitragsersteller
 21.10.2014, 16:32

Vielen lieben Dank!!

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Extreme hohe Temperaturen können Wissenschaftler nicht mit einem Thermometer messen. Sieht man von der extrem heißen Phase der ersten Sekunden nach dem Urknall ab, wird der Hochtemperaturrekord im heutigen Universum von Sternexplosionen, so genannten Supernovae gehalten. Bei einer Supernova, an deren Ende der Stern zu einem Neutronenstern wird, treten Temperaturen von bis zu 500 Milliarden Kelvin auf. Bei diesen Temperaturen platzen die Atomkerne auseinander und Protonen werden in Neutronen umgewandelt. Dabei werden verschiedene Arten von Neutrinos ausgesandt. Art, Anzahl und Energie der Neutrinos, die uns von solch einem Ereignis erreichen, geben Auskunft über die physikalischen Prozesse bei ihrer Erzeugung, die wiederum mit einer bestimmten Temperatur korrespondieren. Die in den letzten drei Jahrhunderten uns am nächsten gelegene Supernova wurde 1987 in der Großen Magellanschen Wolke beobachtet. Die dabei registrierten Neutrinos sind bisher die einzigen, die sicher von einer Supernova stammen.

Die Temperatur von Sternen ist gegenüber einer Supernova vergleichsweise niedrig. Im Inneren unserer Sonne herrschen beispielsweise „nur“ 15 Millionen Kelvin, im Inneren eines so genannten Roten Riesen, zu dem sich auch unsere Sonne in ca. 4,5 Milliarden Jahren entwickeln wird, sind es etwa 200 Millionen Kelvin. Auch im Inneren von Sternen entstehen Neutrinos, deren Messung wiederum Auskunft über die Temperatur gibt.

Die Oberflächentemperatur von Sternen, die bei unserer Sonne z.B. etwa 5777 Kelvin beträgt, lässt sich vergleichsweise leicht über ein Absorptionsspektrum ermitteln. Die Messung der Intensität der elektromagnetischen Strahlung in den verschiedenen Frequenzbereichen lässt Aussagen über Temperatur, Dichte und chemische Zusammensetzung des Sterns zu. Die höchste bisher gemessene Oberflächentemperatur eines Sterns liegt bei 250.000 Kelvin. Die Temperatur beim Urknall wird auf 1*10³² Grad Kelvin geschätzt.

Quelle: http://www.cosmiq.de/qa/show/541439/Was-ist-die-hoechste-Temperatur-die-es-im-Universum-gibt/

Das kälteste Objekt im Universum ist der Bumerang-Nebel mit einer Temperatur von -270° C, also nur drei Grad "wärmer" als der absolute Nullpunkt.

Was befindet sich im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße? Dort befindet sich ein supermassives schwarzes Loch namens Sagittarius A*. Von der Erde aus gesehen befindet sich das Zentrum der Milchstraße im Sternbild Schütze.


FitnessNewbie 
Beitragsersteller
 18.10.2014, 11:49

Vielen Dank!!

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Der absolute Nullpunkt liegt bei 0K bzw. -273.15° C. Bei dieser Temperatur findet keine Teilchenbewegung mehr statt. Nach oben hin ist die Temperaturskala offen, je nachdem welche Energiemengen in Wärme umgewandelt werden, z. Bsp. durch Kernfusion.


youfreak1994  18.10.2014, 04:58

nach obenhin ist die temp nicht offen theoretisch ja schon denn je mehr wärmeenergie desto wärmer aber irgendwann sind die wellen der frequenz so "dicht" dass nicht mehr geht . an dieser stelle weiß man nicht was jenseits davon liegt aber google mal nach "kugelblitz" falls es dich interessiert (also kugelblitz bezogen auf astrophysik und nicht auf irgendwelche gewitter)

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Deine Frage ist so etwas unpräzise gestellt: Wenn wir im irdischen Alltag sagen "In München ist es heute 20°C warm", dann meinen wir, die Luft weist in München heute eine Temperatur von 20°C auf. Die Temperatur ist nämlich die Eigenschaft von Körpern und nicht von Orten oder Räumen. Die Frage nach Temperaturen von "es" im Weltraum geht deshalb ins Leere. Wenn ich ich also nach "Temperaturen im Weltraum" frage, muss ich auch die entsprechenden Körper nennen, nach deren Temperaturen ich frage.

Die Temperaturen von Sonnen, Planeten, Monden und dergl. wirst Du Dir weitgehend ergoogeln können. Die Temperaturen der Gasnebel im Zentrum der Milchstraße liegen nach meinem Kenntnisstand bei etwa 1000°C (rund 1300 Kelvin). Das ist sehr "kalt" im Vergleich zum Kern unserer Sonne mit 15,6 Millionen Kelvin.

Physikalisch gibt es für Temperaturen die theoretische absolute Untergrenze von 0 Kelvin (minus 273 °C, absoluter Nullpunkt), aber keine Obergrenze.

Ein Körper in der Größe eines Ziegelsteins könnte im Weltraum bei praller Sonnenbestrahlung vielleicht eine Temperatur von einigen hundert °C annehmen. Im Schatten dagegen fällt die Temperatur bald auf rund 3 Kelvin ab. Das ist die praktische Untergrenze im Weltraum.


FitnessNewbie 
Beitragsersteller
 18.10.2014, 14:23

Vielen Dank!!!

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Mannimanaste  19.10.2014, 15:53

DH! Der (Welt-)Raum an sich hat eben gar keine Temperatur, sondern nur die darin befindlichen Dinge. Wobei ich nicht sicher bin, ob einzelne Atome wirklich eine Temperatur haben können, wenn sie ohne Interaktion mit anderen Atomen im leeren Raum sind.

Gruß, Martin

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hitze geht bis ins unendliche

kälte nur bis -238°C, da sich die atome nicht langsamer als stehenbleiben bewegen können


Startrails  18.10.2014, 02:59

Bevor Missverständnisse aufkommen: -273,2° C

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pflanzengott  18.10.2014, 03:29
@Schokowaffel34

Die Antwort ist zu mehr als 50% falsch! Hitze geht nicht bis ins unendliche, und der absolute Nullpunkt kann nach der Quantenmechanik auch nie in voller Gänze erreicht werden.

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Schokowaffel34  18.10.2014, 03:32
@pflanzengott

ja klar, nach -273,2°C bewegen sich die Atome einfach anders herum, was? nope.

Übrigens, die Geschwindigkeit eines atomes lässt sich bis ins unendliche steigern, zumindest theoretisch, da wir nicht wissen was mit materie geschieht die schneller als licht wird

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pflanzengott  18.10.2014, 04:01
@Schokowaffel34

Massebehaftete baryonische Materie schneller als Licht? Und schon wieder weiss es jemand besser als Einstein, aber im Gegensatz zu dir besaß er die Fähigkeit mögliche Fehlerquellen kritisch zu hinterfragen...

Die Geschwindigkeit eines Atomes lässt sich theoretisch nicht bis ins Unendliche steigern!

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JTKirk2000  18.10.2014, 07:43
@pflanzengott
Die Geschwindigkeit eines Atomes lässt sich theoretisch nicht bis ins Unendliche steigern!

In der Tat. Es lässt sich nur die notwendige Beschleunigungsenergie ins Unendliche steigern, was entsprechend der Lorentztransformation bei angestrebter Lichtgeschwindigkeit geschieht.

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