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宇宙正在越来越热:过去100亿年气体平均升温约200万度

2020-11-15 16:01 前瞻网   
宇宙正在越来越热:过去100亿年气体平均升温约200万度

一项新的研究发现,宇宙正在变得越来越热。

这项研究发表在10月13日的《天体物理学杂志》上,探讨了过去100亿年宇宙的热历史。科学家发现,在这段时间里,整个宇宙中气体的平均温度增加了10倍以上,达到了大约200万开尔文。

“这一发现直接证实了2019年诺贝尔物理学奖得主吉姆·皮布尔斯的开创性工作,他阐述了宇宙中大尺度结构如何形成的理论,”俄亥俄州立大学宇宙学和天体粒子物理中心研究成员表示。

宇宙大尺度结构是指星系和星系团在单个星系以外的尺度上的整体格局,它是由暗物质和气体的引力坍缩形成的。

随着宇宙的演化,引力将太空中的暗物质和气体拉到一起,形成星系和星系团。这一过程中,物体运动的阻力非常大,以至于越来越多的气体受到冲击和加热。

为了了解宇宙温度是如何随时间而变化的,研究人员使用了普朗克(Planck)和斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey)2项任务收集的太空光数据。

普朗克任务是由欧洲航天局在2009年至2013年期间运营的一个空间天文台,以极高的灵敏度和小角分辨率在微波和红外线波段绘制了宇宙微波背景(CMB)的各向异性图。

斯隆数字巡天是使用位于新墨西哥州阿帕奇山顶天文台的2.5米口径望远镜进行的红移巡天项目。

科学家们结合了2个任务的数据,并通过测量红移来评估星体间热气的远近距离。

红移是天体物理学家用来估测遥远物体的宇宙年龄的概念,其名字来源于光波长的方式,指物体的电磁辐射由于某种原因频率降低的现象,在可见光波段,表现为光谱的谱线朝红端移动了一段距离,即波长变长、频率降低。

当光源远离观测者运动时,观测者观察到的电磁波谱会发生红移,这类似于声波因为多普勒效应造成的频率变化。

红移的概念之所以有效,是因为我们从离地球较远的物体上看到的光比我们从离地球较近的物体上看到的光更古老——来自遥远物体的光经过了更长的路程才能到达我们。这意味着研究人员可以用一种测量距离地球较远的气体温度的方法来测量距离地球较远的气体的温度。

红移增加的比例与距离成正比。这种关系为宇宙在膨胀的观点提供了有力的支持,比如大爆炸宇宙模型。

需要注意的是,研究人员表示,宇宙的变暖与地球变暖无关。这些现象发生在非常不同的尺度上,根本没有联系。”

译/前瞻经济学人APP资讯组

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