Измерения подтвердили медленный разогрев галактик

Благодаря увеличению массы и гравитации галактики постепенно разогреваются: наблюдения показали, что сегодня они в среднем втрое горячее, чем были 10 миллиардов лет назад.

Средняя температура межзвездного газа в современных галактиках достигает примерно двух миллионов кельвинов — в разы выше, чем у галактик в молодой Вселенной. Об этом рассказывается в статье профессора Университета Джонса Хопкинса Брайса Менара (Brice Ménard) и его коллег, опубликованной в The Astrophysical Journal.

Механизм такого нагревания хорошо известен: он был описан Джимом Пиблсом, лауреатом Нобелевской премии по физике 2019 года. Считается, что со временем, накапливая все большую массу, галактики сильнее притягивают окружающий газ и пыль. Это повышает плотность и частоту столкновений частиц межзвездной среды, что на больших масштабах и ведет к медленному, но неуклонному разогреву. Новая работа подтвердила эти выкладки.

Рост температуры галактик между 11 миллиардами лет назад и до нашего времени коррелирует с накоплением массы и темной материи / ©D. Nelson, Illustris Collaboration

Менар и его соавторы использовали наблюдения, собранные более чем за 20 лет космическими аппаратами Planck и IAS, а также данные обзора Sloan Digital Sky. Они сопоставили красное смещение галактик — понижение частоты излучения, которое служит мерой удаленности космических объектов в пространстве-времени — с их температурой. В результате и обнаружился тренд на ее повышение, предсказанный Пилбсом.

По оценкам ученых, подгоняемая гравитацией, температура межзвездной среды галактик за последние 10-11 миллиардов лет поднялась почти что втрое: примерно с 700 тысяч до двух миллионов кельвинов. «Наши измерения стали отличным подтверждением этой теории», — сказал Менар.