Nemzetközi Űrállomás hamarosan leghidegebb hely az ismert univerzumban

Az űr vákuumja elég hűvössé válhat, de a Nemzetközi Űrállomás (ISS) hamarosan még hidegebbé válik. A NASA új berendezést küld, amely az állomás egy apró részét fogja alkotni körülbelül 10 milliárdszor hidegebb, mint a kinti űr . Amikor beindul, a Cold Atom Lab (CAL) az ismert univerzum leghidegebb helyévé válik.

A Földön végzett kísérletek rendkívül alacsony hőmérsékletre hűtötték a mintákat, de egy normális helyiségben csak annyit tehet. Amint az abszolút nullához - a lehető leghidegebb hőmérséklethez és az összes mozgás leállási pontjához - közeledik, a környezetből származó sugárzó hő csak eléri a mágikus számot. A tudósok úgy vélik, hogy a CAL minden eddiginél közelebb kerülhet az abszolút nullához, és elhelyezése az ISS fedélzetén megkönnyíti az univerzum kísérteties kvantumtulajdonságainak tanulmányozását.

A CAL mágneses mezőket használ a minták szuszpendálásához, lehetővé téve a lézerek számára, hogy az abszolút nulla fokos frakciókra lehűtsék őket. Ez -459,67 Fahrenheit fok (-273,15 Celsius fok vagy 0 Kelvin). Az atomok abszolút nulla közeli hőmérsékleten történő vizsgálata lehetővé teszi a tudósok számára, hogy megértsék és teszteljék kvantummechanikai tulajdonságukat. Az atomoknak szinte nincs entrópiájuk, ezért a kvantumállapotok tovább tartanak, és kevesebb interferenciát tapasztalnak a környezettől.

A kutatók elsősorban a Bose-Einstein kondenzátumok gyártásában érdekeltek. Ez egy olyan anyagállapot, amelyben az atomok ugyanazt az alacsony energiájú kvantumállapotot foglalják el, és részecskék helyett egyetlen hullámként viselkednek. A Földön végzett kísérletek Bose-Einstein kondenzátumokat képesek előállítani (a tudósok elnyerték a 2001-es fizikai Nobel-díjat létrehozásukért), de a gravitáció miatt a konténer aljára süllyednek és eloszlanak. A pályán ezek a hullámok akár 10 másodpercig is tarthatnak.

Ez a környezet támogatni fogja az Efimov-fizika kialakulását is, amely a három részecske csoport közötti kvantum kölcsönhatásokra vonatkozik. Az abszolút nulla értéknél három atomból álló molekula állítható elő, amelyek lényegesen nagyobbak és könnyebben tanulmányozhatók, mint általában.

A NASA néhány év alatt befejezte a CAL tervezését és kivitelezését az összes polcon elérhető hardver és szoftver felhasználásával. Mégis, ez egy bonyolult készülék, amely kiterjedt tesztelést igényelt. A CAL-t eredetileg 2017 elején tervezték felmenni az ISS-re, de a NASA sugárhajtómű laboratóriumában a kudarcok tesztelése késéseket okozott a misszióban. Pontos szállítási dátum nincs meghatározva, de várhatóan a következő hónapokban lesz.