Qual é a coisa mais quente do universo?

Direto dos meus 7 anos para você, exatamente o que diz na capa:

Qual é a coisa mais quente do universo?

Para torná-lo compatível com o Stack Exchange, adicionarei as seguintes advertências:

• deve ser delimitado, como em um objeto compacto real, ou classe de objetos ou parte de um objeto
• deve ser observável
• deve ser um objeto astronômico, ou seja, um plasma de Quark Gluon criado por colisões no Large Hadron Collider não conta.

Obrigado Bruce

$5\times 10^{10}$

O próprio centro da estrela proto-nêutron responsável pela emissão de neutrinos provavelmente é um fator de mais ou menos dois, mas não pode ser observado, mesmo com neutrinos, porque a "neutrinosfera" é opaca aos neutrinos. No momento em que isso "limpa", a estrela proto-nêutron está muito mais fria - sua superfície seria uma ordem de magnitude mais fria.

Indiscutivelmente, poderíamos estudar o núcleo de uma supernova através de ondas gravitacionais, se alguém explodisse em nossa própria galáxia. Se isso conta como "observar" um objeto quente, não tenho certeza.

$10^{11}$

$1.416 \cdot 10^{32}$

Isso dá um limite superior à temperatura máxima que poderíamos medir.

Se você está descartando o big bang, as liberações mais extremas de energia em nosso universo devem ser casos de colapso gravitacional descontrolado. Existe um teorema rigoroso na relatividade geral (teorema da singularidade de Penrose) mostrando que eles levarão genericamente à criação de singularidades. Para um colapso gravitacional realista, espera-se que, no estado final deste processo, você tenha um buraco negro, que tenha um horizonte de eventos em torno de um certo tipo específico de singularidade descrito como espacial e não uma singularidade forte de curvatura (não scs).

No entanto, durante o processo inicial de formação do buraco negro, ainda não está totalmente estabelecido que tipo de singularidade você teria. Poderia ser semelhante ao tempo e não ao espaço, poderia ser um scs e até não estar cercado por um horizonte de eventos (o que violaria a hipótese da censura cósmica - mas não sabemos se a CCH é verdadeira ou mesmo a melhor maneira de declare). Se for um scs, a relatividade geral prevê que a matéria infalente será infinitamente comprimida e, portanto, provavelmente aquecida a uma temperatura infinita. GR é uma teoria clássica, portanto, isso provavelmente deve ser interpretado como uma afirmação de que um scs aqueceria a matéria até a temperatura de Planck.

Portanto, se um observador pular dentro de um buraco negro durante sua formação inicial, e se ele for capaz de suportar as temperaturas, poderá obter um milissegundo durante o qual poderá observar o assunto ao seu redor sendo aquecido a temperaturas muito altas. Se essas temperaturas subiriam até a temperatura de Planck não é realmente conhecido (provavelmente não), e se algo disso pode ser observado de longe, sem suicídio, não é realmente conhecido (mas provavelmente não).

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Portanto, nesse nível, os cientistas não sabem ao certo, mas pensam que, se você pular em um buraco negro enquanto está nascendo, poderá ver a matéria aquecida a temperaturas extremamente altas, provavelmente mais quentes do que qualquer coisa mais no universo desde o big bang.