El Universo se está haciendo cada vez más caliente

La temperatura media del gas en todo el universo ha aumentado más de 10 veces durante los últimos 10.000 millones de años y ha alcanzado aproximadamente los 2,2 millones de grados Celsius.

Un estudio publicado en la revista Astrophysical Journal examinó la historia térmica del universo con el resultado de que cada vez se hace más caliente.

"Nuestra nueva medición proporciona una confirmación directa del trabajo fundamental de Jim Peebles, el Premio Nobel de Física de 2019, quien expuso la teoría de cómo se forma la estructura a gran escala en el universo", dijo en un comunicado Yi-Kuan Chiang, autor principal de el estudio y un becario de investigación en el Centro de Cosmología y Física de Astropartículas de la Universidad Estatal de Ohio.

La estructura a gran escala del universo se refiere a los patrones globales de galaxias y cúmulos de galaxias en escalas más allá de las galaxias individuales. Está formado por el colapso gravitacional de materia oscura y gas.

"A medida que el universo evoluciona, la gravedad atrae la materia oscura y el gas en el espacio para formar galaxias y cúmulos de galaxias", dijo Chiang. "El arrastre es violento, tan violento que cada vez más gas se descarga y se calienta".

Los hallazgos, dijo Chiang, mostraron a los científicos cómo medir el progreso de la formación de la estructura cósmica "controlando la temperatura" del universo.

Los investigadores utilizaron un nuevo método que les permitió estimar la temperatura del gas más lejos de la Tierra, lo que significa más atrás en el tiempo, y compararlos con gases más cercanos a la Tierra y cerca del tiempo presente. Ahora, dijo, los investigadores han confirmado que el universo se está calentando con el tiempo debido al colapso gravitacional de la estructura cósmica, y es probable que el calentamiento continúe.

Para comprender cómo ha cambiado la temperatura del universo con el tiempo, los investigadores utilizaron datos sobre la luz en el espacio recopilados por dos misiones, Planck y Sloan Digital Sky Survey. Planck es la misión de la Agencia Espacial Europea que opera con una gran participación de la NASA; Sloan recopila imágenes detalladas y espectros de luz del universo.

Combinaron datos de las dos misiones y evaluaron las distancias de los gases calientes cercanos y lejanos midiendo el corrimiento al rojo, una noción que los astrofísicos utilizan para estimar la edad cósmica en la que se observan los objetos distantes. ("Corrimiento al rojo" recibe su nombre de la forma en que se alargan las longitudes de onda de la luz. Cuanto más lejos está algo en el universo, más larga es la longitud de onda de la luz. Los científicos que estudian el cosmos llaman a eso alargamiento el efecto de desplazamiento al rojo).

El concepto de desplazamiento al rojo funciona porque la luz que vemos de los objetos más alejados de la Tierra es más antigua que la luz que vemos de los objetos más cercanos a la Tierra; la luz de los objetos distantes ha viajado un viaje más largo para alcanzarnos. Ese hecho, junto con un método para estimar la temperatura a partir de la luz, permitió a los investigadores medir la temperatura media de los gases en el universo temprano (gases que rodean a los objetos más alejados) y comparar esa media con la temperatura media de los gases más cercanos a la Tierra hoy.

Los investigadores encontraron que esos gases en el universo actual alcanzan temperaturas de aproximadamente 2,2 millones de grados Celsius alrededor de los objetos más cercanos a la Tierra. Eso es aproximadamente 10 veces la temperatura de los gases alrededor de objetos más alejados y más atrás en el tiempo.

El universo, dijo Chiang, se está calentando debido al proceso natural de formación de galaxias y estructuras. No está relacionado con el calentamiento de la Tierra. "Estos fenómenos están sucediendo en escalas muy diferentes", dijo. "No están en absoluto conectados".