Вселенная со временем становится все более горячей, и ее нагревание продолжается. Ученые пришли к выводу, что за последние десять миллиардов лет температура галактик увеличилась на порядок. Работа опубликована в журнале Astrophysical Journal. Исследователи использовали новый метод, который позволил оценить температуру газа, находящегося на разном расстоянии от Земли, то есть, имеющего разный возраст. За основу они взяли данные о красном смещении, полученные из Слоановского цифрового небесного обзора и наблюдений астрономического спутника Европейского космического агентства "Планк".
Величина красного смещения указывает на то, как длины световых волн удлиняются из-за расширения Вселенной. Чем дальше находится светящийся объект, тем длиннее его волна и тем старше его происхождение. Авторы оценили красное смещение скоплений газа, видимых на изображениях микроволнового света на расстоянии до 10 миллиардов световых лет. Использовав метод определения температуры по свету, ученые оценили среднюю температуру газов в далеких частях ранней Вселенной и сравнили ее с температурой в ближайших к нам частях космоса.
"Мы измеряли температуру на протяжении всей истории Вселенной, — приводятся в пресс-релизе американского Университета Джона Хопкинса слова одного из авторов исследования, профессора физики и астрономии Бриса Менара (Brice Menard). — Со временем все скопления галактик становятся все горячее и горячее, потому что их гравитация притягивает к ним все больше и больше газа". Авторы обнаружили постепенное повышение температуры газа от древних галактик к молодым. Средняя температура скоплений современных галактик составляет около двух миллионов Кельвинов. Это в десять раз горячее, чем десять миллиардов лет назад, и в четыре раза выше, чем в короне Солнца.
По словам ученых, потепление Вселенной не имеет ничего общего с потеплением климата на Земле. Это следствие гравитационного притяжения, предсказанного в свое время теорией, согласно которой крупномасштабная структура Вселенной образуется в результате гравитационного коллапса темной материи и газа. "Представьте, что все эти атомы газов всасываются в галактики, как мириады метеороидов, пронизывающих атмосферу Земли, которые воспринимаются нами как падающие звезды, — объясняет Менар. — Они ускоряются, поскольку сила тяжести притягивает их к поверхности Земли и нагреваются из-за трения с атмосферой, прежде чем сгореть. Эта модель нагрева из-за гравитационных сил может быть применена ко всем галактикам, скоплениям галактик и более крупным структурам".
"Наше исследование является прямым подтверждением основополагающей работы Джима Пиблза, лауреата Нобелевской премии по физике 2019 года, который изложил теорию формирования крупномасштабной структуры во Вселенной, — добавляет первый автор статьи И-Куан Чан (Yi-Kuan Chiang), научный сотрудник Центра космологии и физики астрономических частиц Университета штата Огайо. — По мере развития Вселенной гравитация объединяет темную материю и газ в галактики и скопления галактик. При этом сопротивление такое сильное, что газ все больше нагревается". Другими словами, Вселенная нагревается из-за естественного процесса образования галактик и межгалактических структур.
