宇宙138亿岁!它140亿岁!史上比宇宙还要古老的恒星被确认

2019-11-05 10:40:45 | 来源: | 参与: 0 | 作者:超弦

  难以置信,如果宇宙有138亿年的历史,那么一颗恒星怎么会有超过140亿年的历史呢?换句话说,一颗恒星怎么可能比宇宙更古老呢?

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  但是这张来自数字化天空测量(DSS)的巡天图像向我们显示了银河系中最古老的恒星,它的年龄已经被科学家确认。它的名字是玛士撒拉星,编号HD 140283,距地球190.1光年。天文学家将这颗恒星的年龄精确到大约在139至147亿年之间,这个年龄比宇宙还要老,科学家完全沸腾了!这个年龄已经超出我们的认知!

  实际上,这颗恒星在一百多年前就已经被发现,此后的一百多年来,天文学家一直在观察天秤座中这颗奇特的恒星,它距离地球约190光年。它以每小时130万公里每小时的速度在天空中快速飞行。但显然,HD 140283的年龄是吸引科学家研究它的重要原因!

  历史观测:离谱的160亿年?

  2000年,科学家们试图通过欧洲航天局(ESA)的Hipparcos卫星观测来确定这颗恒星的年代。Hipparcos卫星估计有160亿年的历史。这样一个数字相当惊人,也相当令人不解。正如宾夕法尼亚州立大学的天文学家霍华德·邦德指出,由对宇宙微波背景的观测确定的宇宙年龄是138亿年。这两者的差距明显过大。

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  从表面上看,这颗恒星的年龄预测给科学家们带来了一个大问题:一颗恒星怎么可能比宇宙更古老呢?或者反过来说,宇宙怎么可能更年轻呢?在宇宙诞生之前的20亿年它怎么可能诞生?当然,这是不可能的。

  随后科学家开始在此研验证160亿的初始数据是否准确,他们仔细研究了11组观测数据,这些数据是2003年至2011年间由哈勃太空望远镜的精密制导传感器记录下来的,这些传感器记录了恒星的位置、距离和能量输出。尤其是在获取视差、光谱学和光度测量后,科学家可以确定更精确的年龄。

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  不过,一个首要问题是恒星距离我们的精确距离,只有知道距离我们才可以更好地确定它的光度,随后推测它的年龄,因为固有光度越亮,恒星就越年轻,这也就是视差效应的应用,这意味着科学家要隔6个月观察这颗恒星,寻找由于地球轨道运动而导致的位置变化,这告诉我们距离。

  科学家表示,另一个重要的因素是,恒星中的氧含量是最重要的。HD 140283的氧铁比例比预测的要高,而且,由于宇宙中有几百万年的时间没有充足的氧,这又一次证明了这颗恒星的年龄没有160亿年那么离谱。

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  随后科学家提出了一个新的数值,它们估计HD 140283的年龄为144.6亿年,比之前宣称的160亿年有了显著的减少。然而,这仍然超过了宇宙本身的年龄,但是科学家们提出了存在8亿年的剩余不确定性,这样才使得恒星的年龄与宇宙的年龄相一致,不过这显然不是最终的答案。

  140亿年的惊人结论

  为了得到更精确的答案,科学家再次集结进行研究。经过进一步的改进,HD 140283的年龄又下降了一点。2014年的一项后续研究将这颗恒星的年龄更新到了142.7亿年。经过层层推到,最后所得出的结论是,它的年龄约为140亿年!比宇宙老了2亿年!

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  然而,科学家认为这个问题还没有得到解决。2019年7月,在加州圣巴巴拉市的Kavli理论物理研究所举行的顶级宇宙学家国际会议上,天文学家们对提出宇宙不同年龄的研究感到困惑。他们观察了相对较近的星系的测量结果,结果表明,与宇宙微波背景辐射确定的年龄相比,宇宙要年轻几亿岁。

  宇宙真实年龄?不是138年?

  事实上,根据欧洲普朗克太空望远镜(European Planck space telescope) 2013年对宇宙辐射的详细测量,宇宙远不是138亿年,而是114亿年。提出并支持这项研究的人之一是诺贝尔奖得主、马里兰州巴尔的摩市太空望远镜科学研究所的亚当·里斯。这些结论是基于埃德温·哈勃于1929年提出的宇宙膨胀的观点,但是新的发现表明膨胀率实际上比普朗克提出的膨胀率高10%左右。


  事实上,普朗克小组确定的膨胀速率是每百万秒67.4千米/秒,但是最近对宇宙膨胀速率的测量表明是73或74。里斯说,这意味着对今天宇宙膨胀速度的测量和基于早期宇宙物理的预测是有区别的。该研究导致一些已被接受的理论不得不重新评估,同时也表明,关于暗物质和暗能量仍然相当深奥,因为这一切可能是这些神秘的物质在背后“操作”。

  众所周知,哈勃常数越高,表明宇宙的年龄越短。恒定的67.74千米/秒每百万秒得出了138亿年的年龄,而如果是73,甚至像一些研究显示的那样高达77,将表明宇宙的年龄不大于127亿年。这种差距间接表明HD 140283比宇宙更古老。甚至后来一项研究提出哈勃常数为82.4,表明宇宙的年龄只有114亿年。

  当然,有科学家认为这些答案的关键在于宇宙的进一步细化。甚至科学家漏掉了造成这种悖论的某些东西也说不定,但是这颗恒星高达140亿岁的年龄仍然让所有人匪夷所思!

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