Yıldızlararası ortam neden bu kadar sıcak?

Bu linkte şunları ifade eder: "daha büyük miktarlarda dağınık gaz tarafından nüfuz edilen büyük gökada toplulukları. 10 milyon derece veya daha fazla sıcaklıklarla".

Bu dağınık (iyonize) gaz, birbirlerinden büyük mesafelerde ve çok az yoğunluğa sahip olduklarında nasıl bu kadar ısınabilirler?

ESA (Avrupa Uzay Ajansı) sayfasına , tanımladığınız bağlantıya sahip bir galaktik kazanda sıcak gaz sarkması başlıklı konuya WHIM (Sıcak-Sıcak Galaksiler arası Ortam) denir . Yıldızlararası ortam değil, galaksiler arası ortam gazıdır. Yoğunluktaki fark çok büyüktür, yıldızlararası orta yoğunluk ortalama (santimetre küp başına bir proton), ancak bu WHIM'in yoğunluğu veya metreküp başına kabaca 1 ila 10 proton ( NASA'nın Chandra X-ışını Gözlemevi , metreküp başına ortalama 6 proton yoğunluğu verir).$\rho ∼ 1\ ppcm$$\rho ∼ 10^{−6}−10^{−5}\ ppcm$

WHIM hakkında ilginç olan şey, kesinlikle çok büyük olmalarıdır. Gökada kümeleri boyunca uzanan mesafelerden bahsediyoruz (bu yüzden milyonlarca ışıkyılı uzatmak), yani evrendeki baryonik maddenin büyük bir bölümünü oluşturdukları anlamına gelir:

Bu maddenin, yerel ( ) Evrendeki tüm baryonların büyük bir kısmını ( ) açıkladığı tahmin edilmektedir ve bu nedenle yüksek kırmızıya kaymada görülen ve eksik olan baryonları barındırmak için en iyi aday olarak kabul edilmektedir. düşük kırmızıya kayma sayımı.$∼ 50\%$$z < 1$ [redshift in the infrared spectrum]

Şimdi ısı emisyonları hakkında ve neden ilk etapta X-ışını aralığında tespit ediliyorlar (ESA'nın makalesinde, ESA'nın XMM-Newton X-ışını gözlemevi tarafından çekilen fotoğraftan bahsediliyor):

WHIM içindeki elektronlar ve baryonlar, karanlık madde LSS [Large–Scale Structures]potansiyel kuyusunda içeriye doğru akmaları sırasında şokla ısıtılır ve LSS'leri çevreleyen filament / tabaka benzeri yapılara yerleşirler.

Ben köşeli parantez içinde kapsüllü tırnak birkaç açıklık eklendi, ama ne anlama geldiğini o parçadır ettik bu WHİM etkileşim ile AGN (Aktif Galaktik Çekirdek) galaksiler geçmek ve AGN heyecanım X-ışını emisyonları olarak meselesi Baryonik için bir sıcaklık .$T ∼ 10^5−10^7 K$

Alıntı kaynakları:

• Kozmik Baryon Bütçesi , Fukugita ve ark. 1998
• Kozmik Enerji Envanteri , Fukugita & Peebles 2004

Ek okuma:

• X-ışını Bulma Eksik Maddenin Konumunu Gösterdi , NASA
• Son “Eksik” Normal Madde Bulundu , Gökyüzü ve Teleskop
• Galaksi Büyük Ölçekli Yapıların WHIM İçeriğinin H 2356-309 Görüş Açısı Üzerinde İncelenmesi (PDF), L. Zappacosta ve ark., Harvard-Smithsonian Astrofizik Merkezi

Sadece TidalWave'in cevabına eklemek - basitçe hayal etmesi daha kolay bir şey, önemsiz "neden".

Termodinamik seviyedeki sıcaklık atomik seviyedeki hızdır. Ortamın yüksek bir sıcaklığa sahip olduğunu söylemek, ortamın parçacıklarının çok hızlı hareket ettiğini söylemekle eşdeğerdir.

Hızlı hareket ediyor olmalılar. Galaksilerin kaçış hızından daha hızlı hareket ediyor olmalılar ya da galaksilerden fırlatılmış olanlar onlardan kaçamazlar ve ilkel galaksiler tarafından ele geçirilirdi. Çok seyrek oldukları için çok nadiren de çarpışırlar - bu yüzden çarpışmalardan kaynaklanan enerji kesintileri ne olursa olsun (örneğin foton olarak enerji harcar) neredeyse hiç olmaz. Kısacası, oraya ulaşmak (ve kalmak) için yeterince hızlı (sıcak) ve soğuma fırsatı olmayan parçacıklar alıyorsunuz.

Parçacık hızı anlamında sıcaklar, ancak dışarıda olsaydınız, donacaksınız, çünkü o kadar düşük bir yoğunluk var ki, bu parçacıklardan herhangi biri sizi etkileyecek (ve size enerjisini aktaracak, yani ne yapacağınız) ısı olarak dikkat edin).