
家人們,今天咱來聊聊宇宙探索里一個(gè)讓人撓頭的事兒。一直以來,大爆炸理論就像宇宙學(xué)里的 “老大哥”,穩(wěn)穩(wěn)地站在那兒,給我們講著宇宙是咋從一個(gè)超級(jí)熱、超級(jí)密的奇點(diǎn),“砰” 的一聲,膨脹成現(xiàn)在這模樣的故事。可最近呢,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些情況,似乎在對(duì)這個(gè)理論 “小聲嘀咕” 著挑戰(zhàn)。
事情得從一顆超古老恒星說起。這顆恒星位于距離地球 190 光年外的天秤座,是個(gè) “特別分子”,叫貧金屬次巨星。啥意思呢?就是它內(nèi)部啊,幾乎沒什么較重的元素。大家都知道,恒星演化理論就像個(gè) “年齡偵探”,通過看恒星的金屬豐度,也就是金屬含量,來推測(cè)它的年齡。一般規(guī)律是,金屬含量越低,恒星就越古老。這顆恒星的數(shù)據(jù)一出來,可把科學(xué)家們驚到了,因?yàn)樗哪挲g和咱們一直相信的宇宙年齡理論,對(duì)不上號(hào)啊,簡(jiǎn)直就是 “牛頭不對(duì)馬嘴”。
那宇宙年齡是咋算的呢?這就得提到一個(gè)關(guān)鍵的東西 —— 哈勃常數(shù)。美國(guó)天文學(xué)家埃德溫?哈勃,在 20 世紀(jì)初那會(huì),通過研究遙遠(yuǎn)星系的光譜,發(fā)現(xiàn)星系們都在撒腿遠(yuǎn)離我們,而且越遠(yuǎn)的跑得越快,這就證明了宇宙在膨脹。哈勃常數(shù)就是描述這一現(xiàn)象的 “密碼”。為了算出這個(gè)常數(shù),科學(xué)家們得觀測(cè)各種天體,尤其是那些離咱們老遠(yuǎn)老遠(yuǎn)的。通過觀測(cè)它們的紅移現(xiàn)象,也就是光波被宇宙膨脹拉長(zhǎng)了,就能知道它們跑得多快。再測(cè)量出它們的實(shí)際距離,就能算出哈勃常數(shù)了。
根據(jù) 2013 年普朗克衛(wèi)星對(duì)宇宙微波背景輻射的測(cè)量,哈勃常數(shù)被定為 67.4,宇宙的加速度因子約為 0.7。但這數(shù)據(jù)看著精確,其實(shí)誤差不小。不同的觀測(cè)方法和數(shù)據(jù),得出的哈勃常數(shù)可能不一樣,這宇宙年齡算出來也就不一樣了。就說 2019 年吧,科學(xué)家們用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)造父變星,得到了一個(gè)更大的哈勃常數(shù),大概 73.4。按這個(gè)數(shù)算,宇宙年齡就縮短到 127.4 億年,比普朗克衛(wèi)星的結(jié)果少了差不多 10 億年。這差距可太大了,科學(xué)家們也犯愁,不知道該信哪個(gè)。
再看回這顆超古老恒星,它就像個(gè) “時(shí)間老人”,遵循著恒星物理學(xué)的規(guī)律,慢悠悠地過著自己的日子。科學(xué)家們通過分析它的光譜、亮度、質(zhì)量和溫度這些特征,努力推算它的年齡。恒星的質(zhì)量和壽命也有關(guān)系,質(zhì)量大的,像藍(lán)巨星,壽命短,幾百萬年就 “燃燒殆盡” 了;質(zhì)量小的,比如紅矮星,壽命長(zhǎng)得驚人,能達(dá)到萬億年,甚至可能超過宇宙年齡。這顆被關(guān)注的恒星,金屬含量極低,只有太陽的 1/250,所以一開始被認(rèn)為超級(jí)古老,甚至可能比宇宙還老呢。
不過呢,這里面其實(shí)有不少不確定因素。測(cè)量誤差肯定是有的,不管是測(cè)宇宙膨脹速度,還是測(cè)恒星光譜和距離,一點(diǎn)點(diǎn)小誤差,最后對(duì)年齡估算的影響可就大了去了。而且理論模型的假設(shè)也可能有問題,要是模型有些細(xì)節(jié)不對(duì),那對(duì)恒星年齡的估算也得跟著 “跑偏”。有可能是宇宙年齡被低估了,說不定我們對(duì)宇宙膨脹速度和加速膨脹的理解有偏差;也有可能是這顆恒星的年齡被高估了,恒星光譜和距離測(cè)量不準(zhǔn),或者恒星演化模型有不足,都可能導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果。當(dāng)然,還有一種可能,就是兩邊的估計(jì)都有誤差。
所以說啊,雖然這顆超古老恒星的發(fā)現(xiàn),看起來對(duì)大爆炸理論提出了挑戰(zhàn),但咱們也不能急著下結(jié)論。科學(xué)就是這樣,不斷地發(fā)現(xiàn)問題,解決問題。說不定在未來,科學(xué)家們能找到新的證據(jù),新的理論,把這些矛盾都解釋清楚呢。家人們,你們對(duì)這事兒怎么看呀?覺得大爆炸理論會(huì)被改寫嗎?歡迎在評(píng)論區(qū)留言討論。記得點(diǎn)贊關(guān)注哦,說不定下一個(gè)科學(xué)大發(fā)現(xiàn),就在咱們的交流里誕生了呢,祝大家都能收獲滿滿的知識(shí)財(cái)富!





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