宇宙只有138億年,瑪土撒拉星卻160億歲,大爆炸理論錯了?

「四方上下謂之宇,往古來今謂之宙」

由此可見在中國古代,「宇宙」一詞指的就是古往今來所有的時間和空間,而後來愛因斯坦的廣義相對論也認為宇宙就是物質,時間和空間的集合體。

但愛因斯坦更先進的一點在于他意識到了宇宙並非靜止不動,而是處于不斷變化之中,後來美國天文學家愛德溫.哈勃發現的宇宙膨脹就證明了這一點。

在目前有關宇宙起源的大爆炸理論中,宇宙誕生于138.2億年前,時間空間和物質都是在那一刻才誕生的, 在那之前一切都不存在,物理學也不存在,因此目前科學界公認的研究范圍就是138.2億年前至今。

然而事情總有意外

在本世紀初,也就是2000年的時候,天文學界發現了一顆壽命過于古老的恒星,當時測定它的壽命長達160億年,而宇宙不過138.2億年的歷史,天文學界給這顆恒星的名號是「瑪土撒拉」, 因為在傳說中瑪土撒拉是一位活了969歲的部落族長。

這顆位于190光年外天秤座中的古老恒星,在恒星資料庫中的編號是HD140283,在分類上屬于第一代恒星,即內部幾乎不含重元素,是全部都由氫和氦組成的恒星,2018年天文學界又對這顆恒星做了更深入的研究,于是160億年的壽命被縮短到了146億年。

但饒是這樣,160億歲的恒星也遠遠超過了宇宙的年齡,如此一來就只有一個可能性, 那就是瑪土撒拉星146億年的歷史,和宇宙138.2億年的歷史,這兩個資料裡肯定有一個是錯誤的,目前傾向于前者。

因為對恒星的年齡測定主要靠偵測恒星光度,光度越高的恒星內部核聚變越強烈,相應的壽命也就越短, 某些超大質量的恒星更是只有幾百萬年的壽命,而瑪土撒拉的光度資料顯示它誕生極早,內部核聚變的反應強度也比較弱。

最重要的是,對于瑪土撒拉這種誕生于大爆炸之初的第一代恒星,天文學界目前並不是很了解,因為現在宇宙的主流是以太陽為代表的第二代恒星們,這些第二代恒星都誕生于第一代大質量恒星壽終正寢後的星雲中,兩代恒星由于物質構成的不同,演化規律也不盡相同。

用太陽這種第二代恒星的演化規律,去推算第一代恒星瑪土撒拉的年齡,多多少少是會有點誤差的。

作為宇宙大爆炸百萬年後誕生的第一代恒星,經過修正後的瑪土撒拉星的年齡在 144.6億年正負8億年左右,幾乎剛好摸到了宇宙大爆炸早期。

看到這裡有人要說了,為什麼不能是宇宙的年齡錯了呢?

答案當然是因為宇宙大爆炸理論很牢靠啦。

因為大爆炸理論的基礎,就是哈勃發現的星系膨脹,即距離地球越遠的星系遠離地球的速度越快,這樣一來根據星系遠離地球的速度以及距離,就能反向推算出宇宙中所有的星系在遙遠過去的某一刻,必然是彙聚在一起的狀態。

最終計算出的「這一刻」是138.2億年,也就是說宇宙中的星系是在那個時候才開始出現,並不斷膨脹遠離爆炸中心的。

上世紀90年代,有關暗物質和暗能量的研究又證明了宇宙處于加速膨脹狀態,從側面又驗證了宇宙大爆炸早期的暴漲理論, 即宇宙大爆炸瞬間就從極小膨脹到了極大的范圍,而後又開始逐漸減緩膨脹速度並冷卻,再後來就在暗能量的推動下開始了新的加速膨脹。

總體而言

作為宇宙中為數不多的第一代恒星,瑪土撒拉星的壽命對天文學界研究恒星演化很有幫助,它能幫助我們修正更多恒星的年齡。

用戶評論