Ученые, изучающие тепловую историю Вселенной, пришли к выводу, что за последние 10 миллиардов лет температура газа увеличилась в десять раз и сейчас составляет около 2 миллионов Кельвинов.
"Наше новое измерение является прямым подтверждением новаторской работы Джима Пиблза, лауреата Нобелевской премии по физике 2019 года, который представил теорию образования крупномасштабных структур во Вселенной", - утверждает И-Куан Чан, ведущий автор нового исследования, опубликованного в The Astrophysical Journal.
Вселенная становится теплее
Крупномасштабная структура Вселенной связана с глобальными моделями образования галактик и скоплений галактик. Это происходит, среди прочего, в результате гравитационного коллапса темной материи и газа.
"По мере развития Вселенной гравитация притягивает темную материю и газ к галактикам и скоплениям галактик, - говорит Чан. - Это происходит так быстро, что нагревается все больше и больше газа", - добавляет он. Теперь ученые могут наблюдать за развитием больших космических структур, изучая их температуру.
Новый метод основан на оценке температуры газа удаленного от Земли на огромное расстояние, то есть в далеком прошлом, и сравнении ее с температурой близкого к Земле газа. Исследователи смогли подтвердить, что Вселенная со временем становится горячее.
Температура поднялась в десять раз
Чтобы понять, как изменилась температура Вселенной, ученые использовали световые данные со всего космоса, собранные двумя миссиями: Planck и Sloan Digital Sky Survey. Planck - это миссия Европейского космического агентства, которая работает с твердой поддержкой NASA; Sloan собирает подробные изображения и спектры света из космоса.
Объединив данные обеих миссий, были оценены расстояния между горячими газами в разных частях космоса. Для этого было использовано явление, называемое красным смещением. Это явление связано с тем, что линии спектра электромагнитного излучения смещены в сторону более длинных волн. Эффект покраснения наблюдается для источников света, находящихся далеко от Земли. В астрофизике это измерение используется для оценки возраста наблюдаемых объектов. Свет от объектов, находящихся дальше от Земли, старше, чем свет от объектов, расположенных ближе к Земле, поэтому красное смещение влияет на более удаленные и старые источники света.
Эти данные, наряду с методом оценки температуры, позволили исследователям измерить среднюю температуру газов в ранней Вселенной и сравнить это среднее значение со средней температурой газов находящихся ближе к Земле, то есть более современных. В современной Вселенной температура газов достигает 2 миллионов Кельвинов. Это примерно в 10 раз больше, чем температура газов вокруг объектов все дальше и дальше удаляющихся от нас.
Ученые утверждают, что Вселенная нагревается из-за естественного процесса образования галактик и других космических структур. Однако это не имеет ничего общего с глобальным потеплением на Земле.
Источник: Университет штата Огайо