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宇宙才誕生138億年,一顆恒星卻有145億歲,大爆炸理論錯了嗎?

作者:5樓的男人

1912年位于美國加利福尼亞的威爾山望遠鏡,發現一顆比較奇特的恒星,編号為:HD140283,其距離大約190光年,說奇特是因為它的速度非常快,時速達到了130萬公裡。

而同是恒星的太陽,圍繞銀河系的運動速度大約是其一半左右,為72萬公裡/時。然而,在測算它的年齡時,發現一件更加奇怪的事情,那就是發現這顆恒星非常古老,年齡達到了180億歲。

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在當時那個年代,還沒有宇宙大爆炸理論,人類對宇宙的探索也開始不久。在當時人的認知中,宇宙就是一個無限接近古老的空間,也沒有宇宙年齡的概念。是以,180億歲的恒星,在當時也是一個可以接受的結果。

由于HD140283是當時發現最古老的恒星,是以就以西方記載中最長壽的人物來對其命名,最終取名為瑪土撒拉星,這就好比,我們如果發現一顆最古老的恒星,以中國最長壽的人物來進行命名的話,一定是彭祖星了。

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如果沒有後面一件事的話,那麼,宇宙各星系和恒星也就相安無事,都在各自軌道上運作,但是一個人的出現,打破了宇宙間難得的甯靜,開始了一場曠日持久的争論。這個人就是埃德溫·哈勃,由于他的出現,就讓瑪土撒拉星與這片宇宙有些格格不入,有些不像這個宇宙的恒星了。

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宇宙大爆炸理論提出,瑪土撒拉星竟然比宇宙年齡還古老

1922年,美國天文學家哈勃開始觀測宇宙間的紅移現象,他在1929年對這些發現進行了總結,其結論便是:不論從哪個方向來看,遠處的星系正在急速離開我們(紅移現象),而進出的星系正在向我們靠近(藍移現象)。這就意味着,宇宙正在不斷的膨脹。

如果根據這個現象進行推斷的話,那麼宇宙在100-200億年的某一刻,它們都應該聚集在同一個地方。由于宇宙大爆炸理論在當時太過驚世駭俗了,是以,哈勃的最後一層窗戶紙沒有捅破,隻是暗示了宇宙應該起源于一場大爆炸。

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當愛因斯坦聽到這件事後,感覺非常驚訝,特意跑到哈勃工作的威爾遜天文台,在哈勃的親自陪同下。愛因斯坦承認自己之前的研究的錯誤,并且肯定了哈勃總結的正确性。

1946年,美國天體實體學家,在哈勃的基礎上,正式提出了宇宙大爆炸理論,認為宇宙之前是一個無限小的奇點,但是品質卻無限大,在140億年前終于爆炸,向四處擴散開來,也就形成了今天的宇宙。

後來,根據宇宙微波背景輻射遺留下來的餘熱,通過其溫度和密度漲落,最終推算出宇宙的年齡在137.99 ± 0.21 億年,也就是如今說的宇宙年齡是138億歲。

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宇宙大爆炸理論在提出後,由于太過驚世駭俗,一時之間讓人很難接受這個理論,但是在衆多的天文實體學家對宇宙的觀測中,發現宇宙運作的規律,也符合大爆炸理論,随後,宇宙大爆炸理論也成為宇宙形成的主流觀點,而宇宙138億歲的年齡也就被确定了下來。

但是宇宙年齡被确定下來後,那麼瑪土撒拉星以其180億歲的年齡,就顯得非常格格不入了,因為這就是一個悖論,在宇宙大爆炸未形成之前,是不可能誕生恒星,但是這顆恒星的年齡卻又比宇宙的年齡古老。

這一下子,把當初的科學家們大腦的CPU都幹燒了,那麼在宇宙大爆炸理論和瑪土撒拉星年齡上,起碼有一個是錯誤的。

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要麼是瑪土撒拉星的年齡計算出現錯誤,要麼就是宇宙大爆炸理論是錯誤的,不可能兩者同時都存在的情況。就像一個人,無法比他爺爺的年齡還要年長,如果存在,要麼這個人的年齡是假的,要麼他的爺爺就是假的。

既然當時的科學家們都接受了宇宙大爆炸理論,那麼就隻有一種可能,那就是瑪土撒拉星的年齡推算有問題了。

那麼恒星的年齡是如何推算的,為何會得出180億這個比宇宙年齡還要大的數字呢?

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瑪土撒拉星的年齡問題該如何解決呢?

恒星雖然是一個天體,但是其也逃脫不了一個規律,那就是有生,就有死亡。而從生到死之間的這段過程,就是恒星演化的過程。演化不同的時間點,就是恒星的不同年齡階段。

而在恒星演化過程中,其光譜、亮度、顔色和自轉速度等都會表現出不同的特征,然後根據大量的觀測資料和一系列複雜的運算,就可以判斷出恒星的年齡了。

在發現瑪土撒拉星以後,從1912-2000年,接近一個世紀,人們對于瑪土撒拉星的年齡問題,始終沒有解決,也就是在這一個世紀裡,它的年齡都是180億歲。

這一方面受制于當時的觀測儀器,另外一方面,也是沒有更加精确的計算方法來測試瑪土撒拉星的準确年齡。

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雖然後來的宇宙大爆炸理論發展得如火如荼,但是人們好像選擇性的忘記了瑪土撒拉星的存在,隻要它的存在,就如同一根刺一樣紮在宇宙學家的心頭。

然而,有關瑪土撒拉星的年齡問題,是一個無法繞過去的坎,必須要解決,否則的話,建立在宇宙大爆炸理論上的研究,始終有個瑕疵的存在。

2000年,人類觀測裝置和計算手段相對于一個世紀前,已經有了很大的進步,歐洲天文局決定對瑪土撒拉星進行一次細緻的觀測,以便推算出其準确的年齡,經過長時間的推測和分析,最終确定瑪土撒拉星的年齡是錯的,不是180億歲,而是160億歲。

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雖然把瑪土撒拉星的年齡縮小了20億歲,但是其意義并不是很大,因為其并未過138億年的這個坎,這種年齡悖論依然存在。

這件事情又過去了十幾年時間,賓夕法尼亞大學的天文學家霍華德·邦德和其團隊,決定再次嘗試,看坎能否把瑪土撒拉星的年齡精确一些。

他仔細梳理了哈勃太空望遠鏡從2003-2011年,8年間的所有的恒星資料,對比它們之間微小的差異,最終他們得出了結論,那就是瑪土撒拉星的年齡不是160億歲,而是145億歲左右,這個年齡,相較于2000年測算的資料,減少了15億年。

但是與十幾年前一樣,也沒有過宇宙年齡138億年這個坎,但是在霍華德看來,145億年這個數字與宇宙年齡并不沖突,在他看來有個正負8億年的誤差也很正常,完全符合宇宙誕生後的瑪土撒拉星年齡下限。

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但是他的這個說法,受到許多天體實體學家的質疑,這其中最具代表性的就是英國伯明翰大學的實體學家羅伯特·馬修斯,他的意思非常明确,本來宇宙年齡就存在誤差,宇宙實際年齡就比138億年小,取了138億歲的俄上限。

而瑪土撒拉星的實際年齡在往低的預估情況下,還要減去8年左右,到其最低的下限,這本來就非常不合理。這就像一個人有1.4億,而另外一個人有0.5億,在四舍五入之下,都變成了一個億,就說兩個人是一樣多的,但是實際情況相差了3倍左右。

是以,在馬修斯看來,霍華德對于瑪土撒拉星145億歲符合宇宙138億年齡的說法,完全是一個荒謬俄說法,不是一個讓人滿意的結果。

本來就為了瑪土撒拉星年齡争論不休的時候,誰知道,有關宇宙年齡的問題,又出問題了,這是一波未平,一波又起了。

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宇宙年齡出問題,瑪土撒拉星年齡問題将會更加尴尬了

在提出宇宙大爆炸理論後很長一段時間後,人們對于宇宙的年齡估算都是138億年左右,然而在2019年的一次宇宙學家大會上。

宇宙年齡是138億歲的估算受到了質疑,而這次質疑的不是别人,而是2011年的諾貝爾實體學獎得主亞當·裡斯,他主要成就是1998年,發現了暗能量加速了宇宙的膨脹速度。

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根據裡斯的結論,由于宇宙是加速膨脹的,而不是減速膨脹的,這一加一減之下,宇宙實際的年齡就有很大的誤差,也就是說宇宙的實際年齡可能沒有138億歲,可能要少個幾億年到十幾億年之多。

實際上,在很早以前,天文學家就已經開始對宇宙年齡的問題提出了質疑,根據當時對哈勃太空望遠鏡的觀測資料,其觀測資料就與微波背景輻射觀測的資料存在出入。

兩者的資料都沒有問題,但是卻得到宇宙膨脹速度不同的結果,這個也被稱為“韋伯張力”,由于膨脹速度不同,這也對宇宙年齡出現了誤差。

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早先的時候,科學家們認為可能是哈勃太空望遠鏡的誤差太大,畢竟其是1990年發射,那是時候的科學技術水準還不是很高,是以存在一定的誤差也合理。

但是,随着2021年韋伯太空望遠鏡發射深空,人們期望韋伯拍攝回來的資料能夠解決這個問題,但是韋伯傳回的資料,不僅沒有消除這個問題,而且還證明了哈勃望遠鏡當初資料的正确性。

那麼,宇宙的年齡問題就出現了很大的争議,其有可能比如今的年齡更小,那麼有關瑪土撒拉星的年齡問題将會更加尴尬了。

而瑪土撒拉星的年齡問題,也是如今無法解決的問題,隻要它存在一天,那麼宇宙大爆炸理論就會如一根刺卡着在,始終無法存在瑕疵。

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那麼有關宇宙年齡,也就是宇宙大爆炸理論,和瑪土撒拉星年齡方面一定有一方是錯的。羅伯特·馬修斯就曾針對這個問題,發表了自己的看法,他更加偏向于大爆炸理論有問題,相對于宇宙年齡來說,觀測一顆190光年外的恒星更加簡單,資料也更加準确,而觀測宇宙和推算宇宙年齡,将要複雜很多。難道宇宙大爆炸理論真的錯了嗎?

對于138億歲的宇宙和145億歲的瑪土撒拉星,你更支援哪一個呢?說說你的看法。