新研究發現：宇宙越老會變得越熱

2020-11-12 技術力量


隨著宇宙的演化，物質濃度被越來越熱、越來越大的氣暈包圍

美國約翰·霍普金斯大學和其他機構的研究人員發現，今天星系團的平均溫度是400萬華氏度（2222204攝氏度）,這比100億年前要熱10倍，比太陽最外層的大氣層日冕要熱4倍。

約翰霍普金斯大學物理學和天文學教授布萊斯·梅納德說："我們在整個宇宙歷史上都測量了溫度。隨著時間的推移，所有這些星系團都變得越來越熱，因為它們的引力將越來越多的氣體拉向它們。"

約翰·霍普金斯大學的博士後研究員蔣毅寬補充說："這種拖拽是如此猛烈，以至于越來越多的氣體被震蕩和加熱。"

想像一下，所有這些氣體原子被吸向星系，就像它們是無數的流星體穿透地球的大氣層一樣，當引力將它們拉向地球表面時，它們會加速，並因與大氣層的摩擦而升溫，然後燃燒成人們看到的流星。這種由於引力而導致的加熱模式可以應用於整個星系、星系團以及更遠的地方。


約翰·霍普金斯大學的教授布萊斯·梅納德和博士後研究員蔣毅寬

梅納德說："我們的測量結果極大地證實了這一理論。"

為了進行這一分析，該團隊使用了天文學界二十年來收集的數據，首先是來自地面上進行斯隆數字天空調查的望遠鏡，然後是歐洲航天局領導的太空望遠鏡Planck任務。

該團隊使用了梅納德與蔣毅寬共同開發的一項技術，他們估計了在微波光圖像中看到的氣體濃度的 "紅移"，時間一直追溯到100億年前。"紅移 "描述了由於宇宙膨脹而使光的波長變長的方式。越遠的東西，它的波長越長，也就是它的起源越老。


底部的方塊是100億年前的宇宙圖像,其中的星系隨著年齡的增長和體積的增大，越來越熱

這種方法使他們能夠測量氣體溫度作為宇宙年齡的函數而逐漸增加。這種趨勢也是由數值模擬所預測的，顯示了暗物質和氣體中存在的原子是如何隨著時間演變的。如圖所示，這些可視化數據顯示了氣體溫度從100億年前的冷藍色變成了今天的斑斕熱紅。

梅納德說，宇宙的變暖與地球上的氣候變暖無關。它是引力吸引的結果。

《天體物理學雜誌》刊登了這一報告。

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