一項新的研究表明，宇宙越來越熱

一項新的研究發現，宇宙越來越熱，越來越熱。

這項研究於10月13日發表在《天體物理學雜誌》上，探討了過去100億年中宇宙的熱歷史。研究發現，在這段時間內，整個宇宙中氣體的平均溫度已經增加了十倍以上，今天達到了約200萬開氏度，大約是400萬華氏度。

這項研究的主要作者、俄亥俄州立大學宇宙學和天體粒子物理學研究中心的研究員蔣義寬（Yi-Kuan Chiang）說："我們的新測量結果直接證實了2019年諾貝爾物理學獎得主吉姆·皮布爾斯（Jim Peebles）的開創性工作，他提出了宇宙中大尺度結構如何形成的理論。」

宇宙的大尺度結構是指星系和星系團簇的整體模式，其尺度超過單個星系，它是由暗物質和氣體的引力塌陷形成的。

「隨著宇宙的發展，引力將太空中的暗物質和氣體吸引到星系和星系團中。」 蔣義寬（Yi-Kuan Chiang）說，「阻力非常猛烈，以至于越來越多的氣體被震蕩和加熱。」

蔣義寬（Yi-Kuan Chiang）說，這項發現向科學家展示了如何通過「檢查宇宙的溫度」來計時宇宙結構形成的過程。

研究人員使用了一種新方法，使他們能夠估算距離地球更遠的氣體的溫度，這意味著可以追溯到更遠的時間，並將它們與距離地球更近且當前的氣體進行比較。他說，現在，研究人員已經證實，由於宇宙結構的引力坍塌，宇宙會隨著時間的推移變得越來越熱，而且加熱可能還會繼續。

為了了解宇宙的溫度如何隨時間變化，研究人員使用了普朗克和斯隆數字天空測量這兩個任務收集的整個空間的光數據。普朗克（Planck）是歐洲航天局的任務，在美國宇航局（NASA）的大力參與下運作；斯隆從宇宙中收集詳細的圖像和光譜。

他們結合了兩次任務的數據，並通過測量紅移評估了近處和遠處熱氣體的距離，這是天體物理學家用來估計觀察到遠處物體的宇宙年齡的概念。 （「紅移」在物理學和天文學領域，指物體的電磁輻射由於某種原因頻率降低的現象，在可見光波段，表現為光譜的譜線朝紅端移動了一段距離，即波長變長、頻率降低。紅移的現象目前多用於天體的移動及規律的預測上。宇宙中距離越遠的物體，其光的波長就越長。研究宇宙的科學家稱之為延長紅移效應。）

紅移的概念之所以有效，是因為我們從遠離地球的物體看到的光比我們從離地球更近的物體看到的光要古老——來自遙遠物體的光已經走過一段較長的路來到達我們。這一事實，加上一種從光中估算溫度的方法，使研究人員能夠測量早期宇宙中氣體的平均氣溫——環繞遠方物體的氣體——並將這一值與當今離地球更近的氣體的平均氣溫進行比較。

研究人員發現，當今宇宙中的這些氣體在接近地球的物體周圍達到約200萬開氏溫度（約400萬華氏度）的溫度。這大約是距離較遠且回到較遠時間的物體周圍氣體溫度的10倍。

蔣義寬（Yi-Kuan Chiang）說，宇宙是由於星系和結構形成的自然過程而變暖的，它與地球變暖無關。「這些現象的發生範圍非常不同。」 他說，「它們根本沒有聯繫。」