为什么星际介质这么热？

在此链接上，它声明如下：“大型星系组件被甚至更大数量的扩散气体所渗透。温度超过1000万度”。

当这些扩散的（电离的）气体彼此相距很远且密度很小时，它们怎么会变得如此热？

您链接到的ESA（欧洲航天局）页面名为“ 在银河大锅中的热气晃动”的页面称为WHIM（暖热星际介质）。它们不是星际介质，而是星际介质气体。密度差异巨大，星际中等密度平均为$\rho ∼ 1\ ppcm$（每立方厘米一个质子），但是这些WHIM的密度甚至在\ rho〜10 ^ {时甚至要低几个数量级。-6} −10 ^ {− 5} \ ppcm$\rho ∼ 10^{−6}−10^{−5}\ ppcm$或大约每立方米1到10质子（NASA的钱德拉X射线天文台引用每立方米6质子的平均密度）。

WHIM的有趣之处在于它们绝对庞大。我们所说的距离跨越星系团（因此延伸了数百万个光年），这意味着即使它们很脆弱，也占宇宙重子物质的很大一部分：

预计此类物质将占本地（）宇宙中所有重子的相当大的一部分（〜50），因此，它被认为是容纳高红移和从中丢失的重子的最佳候选者。低红移人口普查。$∼ 50\%$$z < 1$ [redshift in the infrared spectrum]

现在，关于它们的热辐射以及为什么要在X射线范围内首先检测到它们（ESA的文章中提到的特征照片是ESA的XMM-Newton X射线天文台拍摄的）：

WHIM中的电子和重子在进入暗物质LSS [Large–Scale Structures]势阱时会受到激热，并沉降在LSS 周围的丝状/片状结构中。

我在封装在方括号报价增加了一些澄清，但是这意味着那部分这些WHIM相互作用与AGN（活动星系核）作为星系路过，和AGN EXCITE的X射线辐射重子物质到的温度。$T ∼ 10^5−10^7 K$

报价来源：

• Fukugita等人的《宇宙重子预算》。1998年
• 《宇宙能源清单》，福田和皮布尔斯，2004年

补充阅读：

• X射线发现指向地址缺少的物质，NASA
• 找到最后一个“遗失”的正常物质，天空和望远镜
• L. Zappacosta等人，哈佛-史密森天体物理中心研究沿H 2356-309视线的银河系大型结构的WHIM含量（PDF）

只是增加了TidalWave的答案-琐碎的“为什么”更容易想象。

我们在热力学水平上所说的温度是原子水平上的速度。说该介质具有高温，相当于说该介质的颗粒移动得非常快。

好吧，他们必须快速行动。它们的移动速度必须超过星系的逃逸速度，否则从星系中弹出的星系将无法逃脱它们，而原始星系将被星系捕获。如此稀疏，它们也极少会发生碰撞-因此，无论是由于碰撞（消耗能量，例如光子）而导致的减速几乎都不会发生。简而言之，您得到的粒子足够快（热）到根本无法到达（并保持在那里），并且没有机会降温。

它们从粒子速度的角度来看很热，但是如果您在那里，则会被冻结，因为密度太低，这些粒子中的任何一个都可能会影响您（并向您传递能量，这就是您想要的）注意热量），但由于辐射会变冷。