Het heelal wordt heter, een nieuwe studie heeft gevonden.

De studie, gepubliceerd op 13 oktober in de Astrofysisch tijdschrift, onderzocht de thermische geschiedenis van het heelal in de afgelopen 10 miljard jaar. Het ontdekte dat de gemiddelde temperatuur van gas in het universum in die periode meer dan 10 keer is gestegen en vandaag ongeveer 2 miljoen graden Kelvin heeft bereikt - ongeveer 4 miljoen graden Fahrenheit.

"Onze nieuwe meting biedt een directe bevestiging van het baanbrekende werk van Jim Peebles - de Nobelprijswinnaar voor natuurkunde van 2019 - die de theorie uiteenzette van hoe de grootschalige structuur in het universum wordt gevormd, " zei Yi-Kuan Chiang, hoofdauteur van de studie en een onderzoeksmedewerker aan het Ohio State University Center for Cosmology and AstroParticle Physics.

De grootschalige structuur van het universum verwijst naar de globale patronen van sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels op schalen buiten individuele sterrenstelsels. Het wordt gevormd door de zwaartekracht ineenstorting van donkere materie en gas.

"Terwijl het universum evolueert, zwaartekracht trekt donkere materie en gas in de ruimte samen tot sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels, "Zei Chiang. "De weerstand is hevig - zo hevig dat steeds meer gas wordt geschokt en verhit."

De bevindingen, Chiang zei, liet wetenschappers zien hoe ze de voortgang van de vorming van kosmische structuren kunnen klokken door "de temperatuur te controleren" van het universum.

De onderzoekers gebruikten een nieuwe methode waarmee ze de temperatuur van gas verder van de aarde konden schatten - wat verder terug in de tijd betekent - en ze konden vergelijken met gassen dichter bij de aarde en dichtbij de huidige tijd. Nutsvoorzieningen, hij zei, onderzoekers hebben bevestigd dat het universum in de loop van de tijd heter wordt als gevolg van de ineenstorting van de kosmische structuur door de zwaartekracht, en de verwarming zal waarschijnlijk doorgaan.

Om te begrijpen hoe de temperatuur van het heelal in de loop van de tijd is veranderd, onderzoekers gebruikten gegevens over licht in de ruimte verzameld door twee missies, Planck en de Sloan Digital Sky Survey. Planck is de missie van het European Space Agency die opereert met grote betrokkenheid van NASA; Sloan verzamelt gedetailleerde beelden en lichtspectra uit het heelal.

Ze combineerden gegevens van de twee missies en evalueerden de afstanden van de hete gassen dichtbij en veraf door roodverschuiving te meten, een idee dat astrofysici gebruiken om de kosmische leeftijd te schatten waarop verre objecten worden waargenomen. ("Roodverschuiving" dankt zijn naam aan de manier waarop golflengten van licht langer worden. Hoe verder weg iets in het universum is, hoe langer de golflengte van het licht. Wetenschappers die de kosmos bestuderen, noemen dat het verlengen van het roodverschuivingseffect.)

Het concept van roodverschuiving werkt omdat het licht dat we zien van objecten verder weg van de aarde ouder is dan het licht dat we zien van objecten dichter bij de aarde - het licht van verre objecten heeft een langere reis afgelegd om ons te bereiken. dat feit, samen met een methode om de temperatuur te schatten op basis van licht, stelden de onderzoekers in staat om de gemiddelde temperatuur van gassen in het vroege universum te meten - gassen die objecten verder weg omringen - en dat gemiddelde te vergelijken met de gemiddelde temperatuur van gassen die zich dichter bij de aarde bevinden - gassen van vandaag.

Die gassen in het universum van vandaag, vonden de onderzoekers, temperaturen bereiken van ongeveer 2 miljoen graden Kelvin - ongeveer 4 miljoen graden Fahrenheit, rond objecten dichter bij de aarde. Dat is ongeveer 10 keer de temperatuur van de gassen rond objecten verder weg en verder terug in de tijd.

Het universum, Chiang zei, warmt op vanwege het natuurlijke proces van melkweg- en structuurvorming. Het heeft niets te maken met de opwarming van de aarde. "Deze verschijnselen gebeuren op heel verschillende schalen, "zei hij. "Ze zijn helemaal niet verbonden."