Galaxies grow hotter as they age

谁说你不能随着年龄的增长变得更性感?

来自约翰霍普金斯大学和其他机构的研究人员发现，目前星系团的平均温度为400万华氏度。这比100亿年前的温度高10倍，比太阳最外层的大气日冕的温度高4倍。这一发现发表在《天体物理学杂志》上。

“我们已经测量了宇宙历史上的温度，”约翰霍普金斯大学物理学和天文学教授布里斯·梅纳德(Brice Menard)说。“随着时间的推移，所有这些星系团变得越来越热，因为它们的引力将越来越多的气体拉向它们。”

这项研究的第一作者，曾是约翰霍普金斯大学的博士后研究员，去年搬到俄亥俄州立大学，他补充说:“这种阻力如此猛烈，以至于越来越多的气体受到冲击并被加热。”

梅纳德说，想象一下所有这些气体原子被吸入星系，就像无数的流星体穿透地球的大气层一样。他补充说，它们在重力的作用下向地球表面加速，并由于与大气的摩擦而升温，最后燃烧成流星。这种由引力作用产生的加热模式可以应用于整个星系、星系团，甚至更广泛地应用于由引力60312形成的宇宙“大尺度结构”。引力60312是2019年诺贝尔物理学奖得主詹姆斯·皮伯斯提出的一种理论。

“我们的测量结果很好地证实了这一理论，”Menard说。

为了进行分析，该团队使用了天文学界20多年来收集的数据，首先是来自地面上的一台望远镜，该望远镜进行了斯隆数字巡天(Sloan Digital Sky Survey)，然后是由欧洲航天局(European space Agency)领导的普朗克任务(Planck mission)。

这个团队使用了梅纳德和蒋共同开发的一种技术。利用它，他们估计了100亿年前微波光图像中气体浓度的“红移”。“红移”描述了光的波长因宇宙膨胀而延长的方式。一个东西离我们越远，它的波长就越长，它的起源也就越古老。

这种方法使他们能够测量气体温度随宇宙年龄的变化而逐渐升高的情况。这种趋势也可以通过数值模拟来预测，模拟显示气体中的暗物质和原子是如何随时间演化的。如图所示，这些可视化显示气体温度从100亿年前的蓝色冷色画布转变为今天的红色热点。

梅纳德说，宇宙变暖与地球气候变暖没有关系。这是已经被预测到的万有引力的结果，但现在可以用这些新技术精确地测量出来。

新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://hub.jhu.edu/2020/11/10/galaxies-get-hotter-as-they-age/