一項新的研究表明,宇宙正在變得越來越熱

2020-11-13 科學新世界

科學家在研究宇宙過去的100億年內,發現宇宙中的氣體增加了10倍以上,溫度在今天更是達到了兩百萬度--大約四百萬華氏度。



這項開創性的科研成果研究讓一位諾貝爾物理學獎得主提出了大型結構在宇宙中是如何形成的理論。

宇宙的大尺度結構指的是星系和星系的全網格局,星系群在單個星系之外的鱗片上,它是由暗物質和氣體的重力塌陷形成的。

隨著宇宙的演化,引力將太空中的暗物質和氣體拉到一起,形成星系和星系團,由於拖曳太猛烈了,越來越多的氣體受到震動和加熱。

這些發現向科學家展示了如何通過「檢查宇宙的溫度」來計時,也發現了宇宙結構形成的進程。

研究人員使用了一種新的方法,使他們能夠估算出離地球更遠的氣體的溫度,這意味著回到更遠的地方。

研究人員已經證實,隨著時間的推移,由於宇宙結構的引力崩潰,宇宙變得越來越熱,而且加熱很可能會繼續下去。

為了了解宇宙的溫度是如何隨時間變化的,研究人員使建立了兩個任務,普朗克和斯隆數字天空調查。



普朗克是歐洲航天局的任務,在NASA的大力參與下運作;斯隆則收集來自宇宙的詳細圖像和光譜。

他們結合了兩次飛行任務的數據,並通過測量紅移來評估近距離和遠距離的熱氣距離,這是天體物理學家用來估計觀測遙遠物體的宇宙年齡的概念。(「紅移」從光波長的方式得到它的名字。宇宙中物體離得越遠,光的波長就越長。研究宇宙的科學家稱之為延長紅移效應。)

紅移的概念之所以行得通,是因為我們從離地球較遠的物體所看到的光比我們從離地球更近的物體所看到的光要古老。



來自遙遠物體的光需要經過更長的旅程才能到達我們。

這一事實確立之後,再加上一種從光中估算溫度的方法,使得研究人員能夠測量早期宇宙中氣體的平均溫度,這些氣體在更遠的地方環繞著物體,並將這一結果與接近地球的氣體的平均溫度進行了比較。

他們發現,今天宇宙中的這些氣體達到了大約200萬開爾文(Kelvin)--大約400萬華氏度(約合400萬華氏度)的溫度,而圍繞著離地球更近的物體,大約是周圍氣體溫度的10倍。

宇宙變暖是因為星系和結構形成的自然過程,這與地球變暖無關,這些現象發生在非常不同的尺度上。

雖然兩種不同尺度上的事情看似毫無關聯,但是地球的變暖已經能影響人類的生活,而宇宙的持續變暖,會讓宇宙間所有的行星連同生命都漸漸消亡嗎?

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