Nowe badanie pokazuje, że w ciągu ostatnich 10 mld lat temperatura Wszechświata wzrosła dziesięciokrotnie.
Badanie, opublikowane 13 października 2020 r. w Astrophysical Journal, dotyczyło historii termicznej Wszechświata w ciągu ostatnich 10 mld lat. Okazało się, że średnia temperatura gazu we Wszechświecie wzrosła ponad 10 razy w tym okresie i osiąga obecnie około 2 mln Kelwinów.
Nasze nowe pomiary stanowią bezpośrednie potwierdzenie przełomowej pracy Jima Peeblesa – laureata Nagrody Nobla z fizyki z 2019 roku – który przedstawił teorię dotyczącą formowania się wielkoskalowych struktur we Wszechświecie – powiedział Yi-Kuan Chiang, główny autor pracy i pracownik naukowy w Ohio State University Center for Cosmology and AstroParticle Physics.
Wielkoskalowa struktura Wszechświata odnosi się do globalnych wzorców galaktyk i gromad galaktyk w skalach wykraczających poza poszczególne galaktyki. Powstaje w wyniku grawitacyjnego zapadania się ciemnej materii i gazu.
Odkrycie pokazało naukowcom, jak określić postęp formowania się struktury kosmicznej poprzez „sprawdzanie temperatury” Wszechświata.
Naukowcy zastosowali nową metodę, która pozwoliła im oszacować temperaturę gazu dalej od Ziemi – czyli dalej w przeszłość – i porównać ją z gazami bliżej Ziemi, bliżej współczesności. Naukowcy potwierdzili, że Wszechświat staje się z czasem cieplejszy poprzez grawitacyjne zapadanie się struktury kosmicznej, a ogrzewanie prawdopodobnie będzie kontynuowane.
Aby zrozumieć, jak zmieniała się temperatura Wszechświata w czasie, naukowcy wykorzystali dane dotyczące światła w przestrzeni kosmicznej, zebrane w ramach dwóch misji: Planck i SDSS.
Połączyli dane z dwóch misji i ocenili odległości gorącego gazu blisko i daleko, mierząc przesunięcie ku czerwieni, pomiar, którego astrofizycy używają do oszacowania kosmicznego wieku, w jakim są obserwowane obiekty.
Koncepcja przesunięcia ku czerwieni działa, ponieważ światło, które obserwujemy od obiektów znajdujących się dalej od Ziemi, jest starsze niż światło pochodzące od obiektów bliżej Ziemi – światło z odległych obiektów przebyło dłuższą podróż, aby do nas dotrzeć. Fakt ten, wraz z metodą szacowania temperatury na podstawie światła, pozwolił badaczom zmierzyć średnią temperaturę gazów we wczesnym Wszechświecie – gazów otaczających dalsze obiekty – i porównać tę średnią ze średnią temperaturą gazów bliżej Ziemi – gazy dzisiaj.
Naukowcy odkryli, że te gazy we Wszechświecie osiągają temperaturę około 2 mln Kelwinów wokół obiektów bliżej Ziemi. To około dziesięciokrotność temperatury gazów wokół obiektów znajdujących się dalej i dalej w czasie.
Wszechświat ociepla się z powodu naturalnego procesu tworzenia się galaktyk i struktur. Nie ma to związku z ociepleniem na Ziemi. Te zjawiska zachodzą w zupełnie innej skali. W ogóle nie są ze sobą połączone.
Opracowanie:
Agnieszka Nowak
Więcej informacji:
The universe is getting hot, hot, hot, a new study suggests
The Cosmic Thermal History Probed by Sunyaev-Zeldovich Effect Tomography
Źródło: OSU
Na ilustracji: Galaktyka Drogi Mlecznej. Źródło: Greg Rakozy on Unsplash
