Naukowcy badając termiczną historię Wszechświata doszli do wniosku, że w ciągu ostatnich 10 miliardów lat temperatura gazu wzrosła dziesięciokrotnie i wynosi obecnie około 2 milionów Kelwinów.
- Nasz nowy pomiar stanowi bezpośrednie potwierdzenie przełomowej pracy Jima Peeblesa, laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki w 2019 r., który przedstawił teorię tworzenia się wielkoskalowych struktur we Wszechświecie – przekonuje Yi-Kuan Chiang, główny autor nowych badań, które ukazały się na łamach pisma "Astrophysical Journal”
Wielkoskalowa struktura Wszechświata odnosi się do globalnych wzorców tworzenia się galaktyk i gromad galaktyk. Dzieje się to między innymi w wyniku grawitacyjnego załamania ciemnej materii i gazu.
- W miarę jak Wszechświat ewoluuje, grawitacja wciąga ciemną materię i gaz znajdujący się w przestrzeni w galaktyki i gromady galaktyk – mówi Chiang. - Dzieje się to tak gwałtownie, że coraz więcej gazu nagrzewa się – dodaje. Naukowcy mogą teraz obserwować rozwój wielkich kosmicznych struktur, badając ich temperaturę.
Nowa metoda polega na oszacowaniu temperatury gazu dalej od Ziemi – czyli też dalej w przeszłość - i porównaniu jej do temperatury gazów bliższych Ziemi i bliższych współczesności. Badaczom udało się potwierdzić, że Wszechświat z czasem staje się coraz gorętszy.
Aby zrozumieć jak zmieniała się temperatura Wszechświata, naukowcy wykorzystali dane o świetle w całej przestrzeni kosmicznej zebrane przez dwie misje: Planck i Sloan Digital Sky Survey. Planck to misja Europejskiej Agencji Kosmicznej, która działa przy dużym zaangażowaniu NASA; Sloan gromadzi szczegółowe obrazy i widma światła z kosmosu.
Łącząc dane z obu misji oceniono odległości między gorącymi gazami w różnych zakątkach przestrzeni kosmicznej. Wykorzystano w tym celu zjawisko nazywane przesunięciem ku czerwieni. Zjawisko to polega na przesunięciu w stronę większych długości fal linii widma promieniowania elektromagnetycznego. Efekt poczerwienienia obserwowany jest dla źródeł światła znajdujących się w znacznej odległości od Ziemi. Pomiar ten w astrofizyce używany jest do oszacowania wieku obserwowanych obiektów. Światło pochodzące z obiektów znajdujących się dalej od Ziemi jest starsze, niż światło z obiektów znajdujących się bliżej Ziemi, zatem przesunięcie ku czerwieni dotyczy dalszych, a zarazem starszych źródeł światła.
Dane te, wraz z metodą szacowania temperatury, pozwoliły badaczom zmierzyć średnią temperaturę gazów we wczesnym Wszechświecie i porównać tę średnią ze średnią temperaturą gazów znajdujących się bliżej Ziemi, czyli bardziej współczesnych. We współczesnym Wszechświecie temperatura gazów sięga 2 mln Kelwinów. Jest to około 10 razy więcej, niż temperatura gazów wokół obiektów znajdujących się coraz dalej i dalej w przeszłości.
Naukowcy przekonują, że Wszechświat ociepla się z powodu naturalnego procesu tworzenia się galaktyk i innych kosmicznych struktur. Nie ma to jednak żadnego związku z globalnym ociepleniem zachodzącym na Ziemi.
Źródło: Ohio State University
