Um komplexere Definitionen der Temperatur zu vermeiden (für die keine Materie erforderlich ist), könnten Sie stattdessen sagen, dass "ein Objekt im interstellaren Raum sich im thermischen Gleichgewicht mit seiner Umgebung befindet, wenn es sich bei einer Temperatur nahe $ 3K $ befindet."

Die Materie in der Nähe ist zu diffus, um die Temperatur stark zu beeinflussen. Stattdessen ist es ein thermisches Gleichgewicht, das hauptsächlich auf Strahlung zurückzuführen ist. Dies ist die gemessene Temperatur des Mikrowellenhintergrunds. Das Objekt hätte die gleiche Temperatur, selbst wenn es ein perfektes Vakuum in der Nähe wäre.

Die Temperatur in einem Gas ist die durchschnittliche kinetische Energie pro Partikel . Als intrinsische Eigenschaft ist ihr Wert vollständig davon entkoppelt, wie viel Material die Eigenschaft hat. Unabhängig davon, ob es 100 Partikel pro Kubikzentimeter oder nur 1 Partikel pro Kubikmeter gibt, kann die Temperatur beliebig sein.

Die kältesten Teile des ISM sind etwa 3 K, und es wird schwierig, kälter zu werden, da die Das gesamte Universum ist in ein Meer von 3 K Photonen getaucht. Aber einige Teile des ISM sind viel, viel heißer. Das diffuse Gas, das den Raum zwischen Galaxien in Galaxienhaufen füllt, kann Hunderte von Millionen Grad betragen. Dies bedeutet nur, dass jedes Partikel sehr schnell herumflitzt.

Zu lang, um ein Kommentar zu sein, ist dies eine Erweiterung von Chris 'Antwort.

Angenommen, ein makroskopisches Objekt, beispielsweise ein Thermometer, wurde in das heiße Intracluster-Medium (ICM) eingebracht, das Chris in seiner Antwort erwähnt hat Antworten. Obwohl dieses Thermometer von diesem heißen Gas umgeben ist, wird das Thermometer nicht heiß. Es wird stattdessen auf ein winziges Stück über der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlungstemperatur abkühlen, etwa 2,73 Kelvin. Bei dieser Gleichgewichtstemperatur absorbiert es ein winziges Stück Energie von der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung und empfängt auch ein kleines Stück extrem seltener Kollisionen mit diesem heißen Medium. Es wird auch ein kleines Stück Strahlung in den Weltraum emittieren, genau gleich der insgesamt empfangenen Energie.

Diese Gleichgewichtstemperatur ist so niedrig, weil dieses Medium sehr heiß ist (10 7 ) sup> bis 10 ^{8 sup> Kelvin), da ist nichts. Selbst die dichtesten Teile haben 1000 Partikel pro Kubikmeter. Vergleichen Sie dies mit Luft bei Standardtemperatur und -druck, die in der Größenordnung von 10 25 Molekülen pro Kubikmeter liegt, oder mit den allerbesten Ultrahochvakuumkammern, die in Physiklabors zu finden sind, bei 10 -12 Pascal haben immer noch in der Größenordnung von 10 8 Molekülen pro Kubikmeter. Nur tausend Partikel oder weniger pro Kubikmeter bedeuten, dass dort nichts ist! In Laien ausgedrückt hat dieses Medium einen sehr geringen Wärmegehalt}