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宇宙の温度

ピカ厨さん

2009/9/2309:18:37

宇宙の温度

宇宙の温度は3Kといいますが、それより低いところは存在しますか。存在するならなぜそうなっているのか教えてください。

補足宇宙が真空ではないです。恒星も惑星も星間ガスもあります。すべてを含んで宇宙です。小さな小惑星くらいの冷えた天体内部などを想定して質問しています。舌足らずだったかもしれません。
人間が作った物以外で、液体ヘリウムは(超高圧の惑星内部とかは別です。高温に決まっています)存在しますか?

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ベストアンサーに選ばれた回答

tnod3300さん

編集あり2009/9/2315:49:13

根本的な部分はご理解頂いているという前提で、自然界に於いて宇宙背景輻射温度を下回る領域があるか、という部分に関してクローズアップします。

ケンタウルス座の方角、5千光年にあるブーメラン星雲の一部の領域は観測されている中では最も低温とされています。

理由は中心星からの凄まじい恒星風に拠り、1kまで冷却されているものと推測されています。
http://www.astroarts.co.jp/news/2003/02/20boomerang/index-j.shtml

天体内部について、(ブラックホールのように事象を跨ぐような異質なものを除けば)宇宙背景輻射を下回る低温域は考えづらいと思われます。
液体ヘリウムについて、かなり特殊な条件が課せられることから現在天然モノの観測は為されていないものと思われます。

質問した人からのコメント

2009/9/24 17:52:04

降参 ありがとうございました。理論的にはよくわかりませんが、そのような場所があることはわかりました。

ベストアンサー以外の回答

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tie********さん

編集あり2009/9/2312:57:11

はい。
地球上で実験的に作られていますw
地球上も「宇宙」ですよね?
「核断熱消磁冷却装置」でググってみてください。
絶対0度の状態は絶対に存在しませんが、限りなくそれに近い状態は実現しています。


余談ですが「宇宙空間」の実際の温度はその場所時々で違います。
例えば地球のすぐ外の宇宙空間は1000K~位です。
地球磁気圏外に飛び出せば、そこは太陽風が吹き荒れる世界で、温度は1万K程度です。
銀河団を満たす高温プラズマの温度は1000万~1億Kと言う世界です。
これはそこにある分子や原子の運動エネルギーから割り出した温度です。

実際はあまりにも希薄な為、我々がその場にいても溶けたり蒸発すると言う事は起こりませんがw
実際そこに温度計を持っていけば、背景輻射の輻射熱+そこにあるエネルギー粒子の持つエネルギー分の温度上昇が見られるでしょう。
具体的には数K~数十K程度の場所が多いでしょう。


宇宙の温度が約3°Kというのは、輻射としての電磁波のエネルギー分布が、3°Kの黒体からの放射分布と一致しているから、そう言われているのであって、宇宙全体には3°Kに相当する電磁波で満ちあふれていると言う意味です。
ビッグバンの名残が今見えているという意味です。それは別質問で理解しているようですね。
実際に測定されたスペクトル分布を見てください。
こちらです。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99%E3%83%9E%E3%82%A4%E...

3Kの背景輻射で満たされていると言う事は、その輻射熱で「暖められている」と言う事です。
星間風や磁場の影響がないような場所に温度計を持っていけば、その輻射のお陰で最低でも3Kと言う温度を示すはずです。
正確には3Kで熱平衡状態になると言う事です。

補足見て追記
その通り。真空ではありません。
また別の回答者が言ってるような、物質のないところは温度がないから0Kと言うのも違います。

う~ん、液体ヘリウムですか・・・
ヘリウム原子の運動エネルギーがそれに相当している部分なら幾らでもあると思います。
しかし液体を構成するほど沢山集まるとなると厳しいかも知れないですね。

液体状態というか超臨界状態の水素でしたら、木星や土星の内部に存在が仮定されています。
同様にヘリウムも混じっているかも知れません。
そこより下は金属状態で存在しています。
ヘリウムは軽いので地球サイズの惑星では中々保持できません。
ましてや小惑星レベルではなおさらです。
ヘリウムが多い巨大惑星が発見されたら、内部は超臨界状態のヘリウムや液体ヘリウムが存在している…かも知れないですね。

※超臨界状態の分子の動きを敢えて言うとデスね・・・
一群の分子の固まり(そこだけ見れば液体のような固体のような状態です)がまるで気体のようになって動き回っている状態です。

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