宇宙會隨時間推移越來越熱

過去百億年，平均氣溫上升十倍多

科技日報北京11月15日電 (記者劉霞)據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)11日報道，美國科學(xué)家在一項新研究中探討了宇宙在過去100億年間的熱歷史。研究發(fā)現(xiàn)，在這段時間里，整個宇宙間氣體的平均溫度上升了10倍多，現(xiàn)在宇宙氣體的平均溫度高達(dá)約200萬攝氏度。

這項研究由俄亥俄州立大學(xué)宇宙學(xué)和天體粒子物理中心研究員蔣義寬(音譯)領(lǐng)導(dǎo)，他們借助一種新方法來估算遠(yuǎn)離地球的氣體的溫度，并將之與距離地球更近氣體的溫度相比較。結(jié)果證實，由于宇宙結(jié)構(gòu)的引力坍塌，宇宙會隨著時間的推移變得越來越熱，而且變熱過程會不斷持續(xù)下去。

為了解宇宙的溫度隨時間如何變化，研究人員使用了普朗克太空望遠(yuǎn)鏡和斯隆數(shù)字巡天任務(wù)收集的光的數(shù)據(jù)，并通過測量紅移估算了更近處和更遠(yuǎn)處熱氣體與地球之間的距離。紅移是天體物理學(xué)家用來估計遠(yuǎn)處物體年齡的概念——距離地球越遠(yuǎn)的物體，其光的波長就越長。

研究人員解釋說，距地球更遠(yuǎn)的物體發(fā)出的光比距地球更近的物體發(fā)出的光更古老，利用這一事實，加上從光中估算溫度的方法，使他們能測量早期宇宙中氣體的平均溫度，并將該平均值與更接近地球的氣體的平均溫度進行比較。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，距地球較近物體周圍氣體的溫度高達(dá)約200萬攝氏度，約是距離較遠(yuǎn)氣體溫度的10倍。

蔣義寬說：“我們的測量方法直接證實了2019年諾貝爾物理學(xué)獎獲得者吉姆·皮布爾斯的開創(chuàng)性工作，他提出了宇宙中大尺度結(jié)構(gòu)如何形成的理論。”

蔣義寬解釋說：“宇宙大尺度結(jié)構(gòu)指星系和星系團的整體模式，其規(guī)模超過單個星系，由暗物質(zhì)和氣體在引力作用下塌陷形成。隨著宇宙不斷演化，引力讓暗物質(zhì)和氣體簇?fù)沓尚窍岛托窍祱F。在此過程中，遇到的阻力非常猛烈，導(dǎo)致越來越多氣體被震蕩和加熱。”

蔣義寬最后強調(diào)，宇宙是由于星系和大尺度結(jié)構(gòu)形成而變暖的，與地球變暖無關(guān)。

總編輯圈點

地球變暖也就罷了，宇宙居然也越來越熱。不過，宇宙溫度的升高，是演化過程中引力造成的震蕩加熱;而地球的溫度升高，卻是人類活動和溫室氣體排放造成的后果。話說回來，為什么科學(xué)家要費力去探求宇宙的溫度變化呢?其實，我們的世界能如此精彩，無非是因為不同的分子原子在不同的溫度下演化而來的，而分子平均功能的標(biāo)志，就是溫度——即使放到整個宇宙尺度上看，也無非如此。