Universum blir hetare, en ny studie har funnit.

Studien, publicerad 13 oktober i Astrophysical Journal, undersökte universums termiska historia under de senaste 10 miljarder åren. Den fann att medeltemperaturen för gas över universum har ökat mer än 10 gånger under den tidsperioden och nådde cirka 2 miljoner grader Kelvin idag - ungefär 4 miljoner grader Fahrenheit.

"Vår nya mätning ger en direkt bekräftelse på det avgörande arbetet av Jim Peebles - 2019 års Nobelpristagare i fysik - som lade ut teorin om hur den storskaliga strukturen bildas i universum, " sa Yi-Kuan Chiang, huvudförfattare till studien och en forskare vid Ohio State University Center for Cosmology and AstroParticle Physics.

Universums storskaliga struktur hänvisar till de globala mönstren av galaxer och galaxhopar på skalor bortom enskilda galaxer. Det bildas genom gravitationskollapsen av mörk materia och gas.

"När universum utvecklas, gravitationen drar ihop mörk materia och gas i rymden till galaxer och galaxhopar, "Sade Chiang. "Trycket är våldsamt - så våldsamt att mer och mer gas chockas och hettas upp."

Resultaten, Chiang sa, visade forskare hur man klocka utvecklingen av kosmisk strukturbildning genom att "kontrollera temperaturen" i universum.

Forskarna använde en ny metod som gjorde det möjligt för dem att uppskatta temperaturen på gas längre bort från jorden - vilket betyder längre tillbaka i tiden - och jämföra dem med gaser närmare jorden och nära nutiden. Nu, han sa, Forskare har bekräftat att universum blir varmare med tiden på grund av den kosmiska strukturens gravitationella kollaps, och uppvärmningen kommer sannolikt att fortsätta.

För att förstå hur universums temperatur har förändrats över tiden, forskare använde data om ljus i hela rymden insamlad av två uppdrag, Planck och Sloan Digital Sky Survey. Planck är den europeiska rymdorganisationens uppdrag som arbetar med stort engagemang från NASA; Sloan samlar in detaljerade bilder och ljusspektra från universum.

De kombinerade data från de två uppdragen och utvärderade avstånden för de heta gaserna nära och fjärran genom att mäta rödförskjutning, en föreställning som astrofysiker använder för att uppskatta den kosmiska ålder vid vilken avlägsna objekt observeras. ("Redshift" har fått sitt namn från hur ljusets våglängder förlängs. Ju längre bort något är i universum, ju längre ljusets våglängd. Forskare som studerar kosmos kallar det att förlänga rödförskjutningseffekten.)

Konceptet med rödförskjutning fungerar eftersom ljuset vi ser från objekt längre bort från jorden är äldre än ljuset vi ser från objekt närmare jorden – ljuset från avlägsna objekt har rest en längre resa för att nå oss. Det faktum, tillsammans med en metod för att uppskatta temperaturen från ljus, tillät forskarna att mäta medeltemperaturen för gaser i det tidiga universum - gaser som omger objekt längre bort - och jämföra det medelvärdet med medeltemperaturen för gaser närmare jorden - gaser idag.

Dessa gaser i universum idag, forskarna fann, nå temperaturer på cirka 2 miljoner grader Kelvin—ungefär 4 miljoner grader Fahrenheit, runt objekt närmare jorden. Det är ungefär 10 gånger temperaturen för gaserna runt föremål längre bort och längre tillbaka i tiden.

Universum, Chiang sa, värms upp på grund av den naturliga processen för galax- och strukturbildning. Det är inte relaterat till uppvärmningen på jorden. "Dessa fenomen händer på väldigt olika skalor, " sade han. "De är inte alls anslutna."