很久很久以前,我們的宇宙還是一個質量非常大但體積非常小的點。突然這個點爆炸了,中子、質子、電子產生了。這時的溫度高達100億度以上。隨著宇宙的迅速膨脹,其溫度也逐漸降低,這些基本粒子就形成了各種元素,這些物質微粒相互吸引、融合,形成越來越大的團塊;這些團塊又逐漸演化成星系、恆星、行星,在個別的天體上還出現了生命現象,能夠認識宇宙的人類最終誕生了。這就是目前有關宇宙歷史最可能的一種解釋。這一理論就是現代宇宙學中最有影響的大爆炸學說。宇宙年齡到底有多大,科學家原先認為,大約在100 億至200億年之間。最近幾年的一些研究將這一範圍進一步縮小:
我們的宇宙年齡大約在140億年左右。16年4月,一個由法國、荷蘭、德國和美國科學家組成的研究小組宣佈,發現了一個遠在135億光年的正在形成的星系團,這是迄今人類發現的最遠的星系團。在天文學界,星系團的形成至今還是個謎。根據目前的理論,物質的聚集應該形成於宇宙大爆炸後產生的氣體中。這些物質聚集後形成星體,然後又組成星系。根據這一發現推測,宇宙的年齡不會低於135億年,但也不會超出這一數字太多,因為這一星系團是宇宙誕生初期的產物。
16年2月,法國巴黎天文臺等機構的科學家宣佈利用在銀河系外緣的一顆古老恆星CS31082—001上觀察到了的鈾238譜線。這是人們首次在貧金屬恆星上發現鈾元素譜線,對精確推斷宇宙年齡非常重要。根據鈾元素的譜線,推算出該恆星上鈾元素的含量。在將它與釷元素含量進行比較後,初步推算出,宇宙年齡至少有125億年,誤差為前後30億年。科學家說,通過繼續研究這顆恆星上的放射性重金屬譜線,並尋找其他含鈾的貧金屬恆星上發現鈾元素譜線,對精確推斷宇宙年齡非常重要。根據鈾元素的譜線,推算出該恆星上鈾元素的含量。在將它與釷元素含量進行比較後,初步推算出,宇宙年齡至少有125億年,誤差為前後30億年。科學家說,通過繼續研究這顆恆星上的放射性重金屬譜線,並尋找其他含鈾的貧金屬恆星,有望進一步提高推算結果的精度。
天文學家們在美國宇航局的新聞發佈會上介紹說,他們利用“哈勃”太空望遠鏡觀測到了迄今所發現的銀河系中最古老的白矮星,這為確定宇宙年齡提供了一種全新的途徑。新結果推算出的宇宙年齡約為130億至140億年。
這些古老白矮星是在位於天蠍星座、距地球7000光年的一個名為M4的球狀星團中發現的。分析表明,這些白矮星的年齡約為120億至130億年。白矮星是宇宙中早期恆星燃盡後的產物,會隨著年齡的增長而逐漸冷卻,因而被視為測量宇宙年齡的理想“時鐘”。天文學家們比喻說,藉助白矮星來估算宇宙的年齡,就好似通過餘燼去推測一團炭火是何時熄滅的,原理上比較簡單。但問題是白矮星會由於不斷冷卻而越來越黯淡,這是實際觀測中需要克服的困難。
在觀測M4球狀星團的過程中,“哈勃”太空望遠鏡的觀測能力發揮到了極限。望遠鏡上的照相機在67天中累計用了8天的曝光時間,才拍攝下迄今最黯淡、溫度最低的白矮星照片。這些白矮星光線極其微弱,亮度不及人的肉眼所能看到的最暗星體的10億分之一。宇宙中的首批恆星,最早可能是在誕生宇宙的“大爆炸”後不到10億年間形成的。因此,將這10億年考慮進去,結合最新的白矮星觀測結果,推算出宇宙的年齡應該為130億年至140億年之間,這與早先的一些結果基本相符。
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