Vesmír se globálně otepluje. Kredit: Greg Rakozy/Unsplash.

Výzkumný tým astrofyziků, který vedl Yi-Kuan Chiang z amerického centra Center for Cosmology and AstroParticle Physics při Ohio State University, prozkoumal termální historii našeho vesmíru. Jejich zjištění je přesvědčivé a prosté. Tento vesmír se již velice dlouho neustále ohřívá. Během posledních 10 miliard let, čili za více než dvě třetiny doby své existence, se průměrná teplota kosmického plynu, který prostupuje celý vesmír, zvýšila více než desetkrát. Dnes dosahuje na první pohled neuvěřitelné teploty kolem 2 milionů Kelvinů.

Yi-Kuan Chiang. Kredit: Ohio State University.

Jak uvádí Chiang, jejich výzkum přímo potvrdil dřívější odhady Jima Peeblese, držitele Nobelovy ceny za rok 2019, který položil základy teorie o vzniku struktury vesmíru v jeho největším měřítku. Tato struktura přitom představuje uspořádání galaxií a kup galaxií ve vesmíru do podoby kosmické pavučiny. Podle Peeblese ji vytváří gravitační hroucení temné hmoty i běžné hmoty, především zmíněného kosmického plynu.

Podle Chianga dochází během evoluce vesmíru k tomu, že gravitace přitahuje temnou hmotu i kosmický plyn, směrem do galaxií a do kup galaxií. Tento gravitační tah je natolik silný, že se při tom zahřívá stále více a více kosmického plynu. Chiang je zároveň přesvědčený, že můžeme odvodit míru vývoje struktury vesmíru, řekněme v dané oblasti, podle toho, jaká tam panuje teplota kosmického plynu.

Badatelé použili k měření teploty kosmického plynu novou metodu, založenou na Sunjajev‑Zeldovičově efektu. Jde o to, že volné vysokoenergetické elektrony při průletu vesmírem deformují reliktní záření vesmíru (CMB) inverzním Comptonovým rozptylem, protože působí na jeho velmi málo energetické fotony. Díky tomuto postupu mohli odhadnout teplotu kosmického plynu ve vzdálenějším a tudíž i mladším vesmíru. Získaná data porovnali s měřeními teplot kosmického plynu v oblastech bližších Sluneční soustavě. Z výsledků vyplynulo, že se vesmír během miliard let postupně ohřívá, podle všeho kvůli gravitačnímu hroucení struktury vesmíru, a že toto ohřívání bude se vší pravděpodobností nadále pokračovat.

Ohio State University, logo.

Ke svému výzkumu použili pozorování ze dvou zdrojů: vesmírného teleskopu Planck, specialisty na mikrovlnné záření, na jehož provozu se kromě ESA podílí i NASA a rozsáhlého průzkumu oblohy Sloan Digital Sky Survey, který nabízí detailní snímky hlubokého vesmíru a spektra záření velkého množství objektů. Z těchto dat odvodili své odhady teplot kosmického plynu v různě starém vesmíru.

Jak pro jistotu dodává Chiang, oteplování vesmíru je sice globální, ale probíhá ve velmi odlišném měřítku reality, nežli naše domácí oteplování. Tyto jevy nemají nic podstatného společného.

Literatura

Ohio State University 10. 11. 2020.

Astrophysical Journal online 12. 10. 2020.