13,6 bilhões de anos-luz. É a distância que nos separa do objeto mais quente já detectado: um quasar chamado PKS 1448+497. A temperatura estimada nesse ponto é de inacreditáveis 1 trilhão de graus Celsius. Para termos uma comparação, a superfície do Sol atinge "apenas" 5.500 graus Celsius.
Quasares são núcleos galácticos ativos, alimentados por buracos negros supermassivos. A matéria, ao ser atraída para o buraco negro, forma um disco de acreção que gira em velocidades altíssimas. A fricção intensa dentro desse disco libera uma quantidade colossal de energia, manifestando-se como radiação em todo o espectro eletromagnético, incluindo raios X e ondas de rádio. É essa energia que torna os quasares tão brilhantes e quentes.
Apesar de PKS 1448+497 ser o recordista atual, a busca continua. A radiação emitida por esses objetos, devido à expansão do universo, sofre um fenômeno chamado redshift, alterando seu comprimento de onda e dificultando a medição precisa da temperatura. Detectar objetos ainda mais distantes e quentes representa um desafio constante para os astrônomos, revelando mais sobre os processos energéticos extremos que ocorrem no cosmos. A compreensão desses fenômenos nos ajuda a entender a evolução das galáxias e a própria estrutura do universo.
Opiniões de especialistas
Qual é a coisa mais quente do universo? Por Dra. Elisa Ferreira, Astrofísica Teórica
Olá a todos! Meu nome é Elisa Ferreira e sou astrofísica teórica, com doutorado em cosmologia pela Universidade de São Paulo. Minha pesquisa se concentra em eventos energéticos de alta energia no universo primordial e na física de buracos negros. Uma pergunta que frequentemente me fazem, e que é incrivelmente fascinante, é: "Qual é a coisa mais quente do universo?". A resposta, como quase tudo em cosmologia, não é simples.
Entendendo o "quente" no contexto do universo:
Primeiramente, precisamos definir o que entendemos por "quente". No nosso dia a dia, associamos calor à temperatura, medida em graus Celsius ou Fahrenheit. No universo, porém, estamos falando de energia. A temperatura é uma medida da energia cinética média das partículas. Quanto mais rápido as partículas se movem, maior a temperatura. No entanto, em ambientes extremos como os que encontramos no cosmos, a energia pode se manifestar de formas muito diferentes, e a temperatura, como a conhecemos, pode não ser a melhor forma de descrever o quão "quente" algo é.
O Big Bang e o Universo Primordial:
Para entender a coisa mais quente do universo, precisamos voltar ao início de tudo: o Big Bang. Nos primeiros instantes após o Big Bang, o universo era incrivelmente denso e quente. A temperatura era tão alta que a matéria como a conhecemos não existia. Havia apenas um plasma de partículas elementares, como quarks e léptons, em constante colisão.
- Primeiros segundos: Nos primeiros segundos após o Big Bang, a temperatura era estimada em 10^32 Kelvin (10 elevado à 32ª potência). Para colocar isso em perspectiva, a temperatura da superfície do Sol é de apenas 5.778 Kelvin! Essa temperatura é tão alta que as forças fundamentais da natureza – gravidade, eletromagnetismo, força nuclear forte e força nuclear fraca – estavam unificadas em uma única força.
- Inflação Cósmica: Logo após o Big Bang, o universo passou por um período de expansão exponencial extremamente rápida chamado Inflação Cósmica. A temperatura durante a inflação é difícil de precisar, mas acredita-se que tenha sido ainda mais alta, possivelmente superior a 10^29 Kelvin.
Além do Big Bang: Eventos de Alta Energia:
Embora o universo primordial tenha sido o período mais quente em geral, existem eventos específicos no universo atual que atingem temperaturas comparáveis, ou até superiores, em regiões extremamente localizadas:
- Buracos Negros: Buracos negros são regiões do espaço-tempo com uma gravidade tão forte que nada, nem mesmo a luz, pode escapar. Quando a matéria cai em um buraco negro, ela forma um disco de acreção ao redor dele. A fricção nesse disco aquece a matéria a temperaturas incríveis, podendo chegar a 10^12 Kelvin ou mais.
- Colisões de Estrelas de Nêutrons: Quando duas estrelas de nêutrons, remanescentes densos de estrelas massivas que explodiram como supernovas, colidem, liberam uma quantidade colossal de energia. Essas colisões geram raios gama e outras formas de radiação de alta energia, atingindo temperaturas de até 10^15 Kelvin.
- Supernovas: A explosão de uma estrela massiva no final de sua vida, conhecida como supernova, também libera uma enorme quantidade de energia. A temperatura no núcleo da supernova pode chegar a 10^10 Kelvin.
- Raios Cósmicos de Altíssima Energia: Raios cósmicos são partículas subatômicas que viajam pelo espaço a velocidades próximas à da luz. Alguns raios cósmicos possuem energias extremamente altas, e a energia que eles carregam corresponde a temperaturas de 10^19 Kelvin ou mais. A origem desses raios cósmicos de altíssima energia ainda é um mistério.
Então, qual é a coisa mais quente?
A resposta depende de como definimos "coisa" e "quente". Se considerarmos o universo como um todo, o período imediatamente após o Big Bang foi o mais quente. No entanto, se considerarmos eventos específicos, as colisões de estrelas de nêutrons e os raios cósmicos de altíssima energia atingem as temperaturas mais altas em regiões localizadas.
Em última análise, a "coisa mais quente" é um conceito relativo e dependente do contexto. O universo é um lugar incrivelmente dinâmico e cheio de eventos energéticos extremos, e a busca por entender esses eventos nos ajuda a desvendar os mistérios do cosmos.
Espero que esta explicação tenha sido útil! Se tiverem mais perguntas, fiquem à vontade para perguntar.
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O que define "calor" no universo?
Calor é medido pela energia das partículas. No universo, a temperatura é relacionada à energia liberada em processos como colisões e decaimento de partículas. -
Qual é a temperatura do Sol?
A superfície do Sol atinge cerca de 5.500°C, mas seu núcleo pode chegar a 15 milhões°C. Apesar de quente, o Sol não é a coisa mais quente do universo. -
O que são explosões de raios gama (GRBs)?
São as explosões mais poderosas do universo, associadas à morte de estrelas massivas ou à colisão de estrelas de nêutrons. Elas liberam uma quantidade colossal de energia em um curto período. -
Qual a temperatura de uma explosão de raios gama?
GRBs podem atingir temperaturas de trilhões de graus Celsius, tornando-as extremamente quentes. São eventos capazes de superar qualquer outra fonte de calor conhecida. -
O que é o plasma quark-glúon?
É um estado da matéria que existiu nos primeiros microssegundos após o Big Bang, onde quarks e glúons não estão confinados em partículas como prótons e nêutrons. É um estado extremamente denso e quente. -
Qual a temperatura do plasma quark-glúon?
O plasma quark-glúon atinge temperaturas de até 4 trilhões de graus Celsius. É considerado o estado mais quente já criado experimentalmente. -
O Big Bang foi quente?
Sim, o Big Bang, o evento que deu origem ao universo, foi incrivelmente quente. Nos primeiros instantes, a temperatura era inimaginável, estimada em trilhões e trilhões de graus Celsius.