Sé que la temperatura del universo está disminuyendo debido a su expansión después del Big Bang, pero después de que se me ocurrió este artículo en AOP (tenga en cuenta que no tengo acceso a la revista, así que acabo de leer el resumen) después leyendo esto estoy bastante confundido.
Un medio de comunicación afirma que:
El estudio del Centro de Cosmología y Física de Astropartículas de la Universidad Estatal de Ohio muestra que "el universo se está calentando". Esta gran revelación se produjo en medio de los inquietos exámenes de los científicos sobre la historia térmica del universo durante los últimos 10 mil millones de años.
También se ha dicho que:
El estudio también explicó cómo, con la evolución del universo, la gravedad atrae la materia oscura y el gas en el espacio para formar galaxias y cúmulos de galaxias. El tirón es tan violento que más y más gas es sacudido y calentado. Los científicos utilizaron un nuevo método para medir la temperatura del gas más lejos de la Tierra. Los científicos, durante la investigación, compararon esas mediciones con gases más cercanos a la Tierra y cercanos al tiempo presente. Dijeron que "el universo se está calentando con el tiempo debido al colapso gravitacional de la estructura cósmica, y es probable que el calentamiento continúe". Se utilizaron datos de Planck y Sloan Digital Sky Survey para observar cómo ha aumentado la temperatura del universo. El universo se está calentando debido al proceso natural de formación de galaxias y estructuras.
•¿Está violando indirectamente el principio de que el universo se está enfriando debido a la expansión? ¿O es solo un factor adicional en una pequeña región de nuestro espacio? ¿O está sucediendo como un fenómeno regular durante mucho tiempo?
•¿Puede alguien explicarme todo el fenómeno con más ciencia/ o alguna explicación científica más de lo que encontré?
•Si los resultados son ciertos, ¿cuáles son los efectos probables?
Espero tener claridad en el documento, tal vez, siendo ingenuo, no lo he entendido completamente, además de responder, se aceptan más sugerencias.
Hay una diferencia entre la "temperatura del universo" y la temperatura de la radiación de fondo de microondas cósmica (CMBR).
La primera puede ser cambiada por procesos físicos que ocurren en el universo y, por ejemplo, la conversión de energía potencial gravitacional, o la liberación de energía de enlace nuclear, en energía térmica de partículas. La temperatura CMBR por otro lado es fija cuando se forma y modifica solo por la historia de expansión del universo; representa la temperatura de un radiador de cuerpo negro con el mismo espectro que el CMBR.
En el estudio al que te refieres, la "temperatura del universo" es la temperatura media ponderada de los electrones, y es del orden K. Estos electrones se han calentado a través de una variedad de procesos físicos, vinculados en última instancia a la formación de cúmulos de galaxias, galaxias y estrellas (por ejemplo, supernovas o calentamiento por choque sin colisión en flujos gravitacionalmente acelerados - Kravtsov & Yepes 2000; Bykov et al . 2008 ), y tienen tiempos de enfriamiento que son largos en comparación con la edad del universo.
Por el contrario, el espectro CMBR se formó unos 400.000 años después del Big Bang, se fijó esencialmente en ese punto (alrededor de 3000 K) y solo se modifica posteriormente por la historia de expansión del universo, que estira las longitudes de onda que conducen a una temperatura de enfriamiento ( actualmente 2,7K).
Las dos temperaturas habrían sido similares alrededor de la época en que se formó el CMBR, pero han divergido desde entonces porque la materia se volvió efectivamente transparente para el CMBR y se desacoplaron. De acuerdo con el documento al que se hace referencia en la pregunta, la temperatura media de los electrones ponderada por densidad ha aumentado en aproximadamente un factor de 3 entre y el día de hoy; de K a K. Durante el mismo período, el CMBR se habría enfriado de 5,4 K a 2,7 K.
Esta es una revisión útil :
Un nuevo estudio realizado por un equipo internacional de investigadores, incluidos miembros del Instituto Kavli para la Física y Matemáticas del Universo (Kavli IPMU), sugiere que la temperatura media del gas en grandes estructuras del Universo ha aumentado unas 3 veces en los últimos 8 mil millones de años, para llegar a unos dos millones de Kelvin en la actualidad.
cursiva mía
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El estudio determinó que hace unos ocho mil millones de años (con un corrimiento al rojo z=1), la temperatura media de los electrones era de unos 700.000 Kelvin, aumentando a unos dos millones de Kelvin en la actualidad. Además, los científicos determinaron que su evolución está impulsada casi en su totalidad por el crecimiento de las estructuras, ya que el gas se calienta por choque en el colapso de estructuras a gran escala.
Dado que es un hecho que la radiación cósmica de microondas es de unos pocos kelvin, debe ser obvio que se está hablando del gas alrededor de grandes estructuras. La temperatura habitual tomada en las líneas de tiempo del Big Bang es la temperatura de radiación cósmica de microondas.
Entonces, son dos "temperaturas del universo" diferentes, por lo que puedo entender, la temperatura del gas de electrones no está directamente relacionada con las temperaturas utilizadas para describir la expansión del Big Bang y el enfriamiento de la radiación cósmica de microondas con el tiempo.
Espero que algún astrofísico responda para que quede claro.
Puede definir bastantes "temperaturas universales":
Todas estas cosas están de una forma u otra "desacopladas" entre sí, es decir, no pueden intercambiar una cantidad significativa de energía durante un período de tiempo observable, por lo que conservan sus diferentes temperaturas. (2) y (4) pueden incluso albergar más de una población de partículas, desacopladas entre sí y con temperaturas diferentes.
El artículo en cuestión trata de la temperatura de los electrones alrededor de las grandes estructuras cósmicas.
Tenga en cuenta que la temperatura de las otras cosas más o menos ordinarias en la misma región puede ser bastante diferente. Si tienes algún tipo de polvo en el mismo lugar, muy posiblemente estará cerca de la temperatura CMB. El gas simplemente no es lo suficientemente denso para permitir un intercambio de calor eficiente.
ana v