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瑪土撒拉星146億歲,宇宙才138億年,為啥它比宇宙還古老?

温晗晗 2023/07/16

在我們的宇宙中有一顆恒星比宇宙本身還要古老,它就是瑪土撒拉星,宇宙的年齡是 138.2億年,但瑪土撒拉的年齡卻高達 146億年

位于202光年外的它一經發現,就深刻動搖了宇宙大爆炸理論,天文學家們無法想象在宇宙誕生之前就存在的恒星該是什麼樣子的,宇宙學家們也無法想象宇宙大爆炸理論出現錯誤后的后果,于是現在對于瑪土撒拉星來說就兩條路: 要麼是宇宙大爆炸理論錯了,要麼是瑪土撒拉星的年齡存在問題。

目前科學界普遍傾向于后者

在目前的恒星演化模型中,瑪土撒拉星是個異類,屬于次巨星的它并不像是壽終正寢的模樣,但它內部的氫元素又確實在向氦元素轉變,這就導致天文學家們在劃分恒星種類的 赫羅圖上找不到它的位置。

從目前掌握的數據來看,瑪土撒拉星的品質和表面溫度與太陽這顆黃矮星相當,但亮度卻達到了太陽的四倍,半徑也是太陽的兩倍,這意味著在品質大體相同的情況下,瑪土撒拉內部的核聚變反應要遠比太陽內部劇烈,這意味著在它的內部一定發生著一些特殊的核反應,且這種反應是我們從未見過的。

之前的天文學家給恒星估計年齡,用的是分析恒星內部元素的辦法,比如第一代恒星誕生于宇宙大爆炸之初, 當時宇宙中還沒有重元素,只有氫元素,所以如果一顆恒星全都由氫元素構成的話就是第一代恒星,不過由于第一代恒星早已全部消亡,所以天文學家并不能在目前的宇宙中找到還活著的第一代恒星。

目前46億歲的太陽屬于第二代恒星,因為它內部有第一代恒星臨死前生成的重元素,這意味著太陽是從第一代恒星超新星爆發后的殘骸星云內形成的,因此內部才包含重元素,這些重元素也才凝聚成了地球和我們。

正是在分析恒星內部元素的情況下,瑪土撒拉星內部才被發現幾乎不存在重元素,它內部的鐵元素只相當于太陽的205分之一, 這意味著瑪土撒拉星似乎是一顆純正的第一代恒星,一顆已經存在了146億年的第一代恒星。

截至目前,天文學界對瑪土撒拉星的研究還在進行,在確定宇宙大爆炸理論沒錯的情況下,現在天文學界已經開始嘗試修正恒星演化模型了,這樣一來瑪土撒拉星的年齡也會得到修正,至少不會再比宇宙的年齡更大了。

看到這里很多人也許會好奇宇宙年齡是怎麼算出來的,實際上它不是算出來的,而是根據實際觀測反推出來的。

因為宇宙大爆炸理論的前置條件是宇宙在膨脹,星系在遠離地球, 這樣一來只要把星系遠離地球的速度和它與地球的距離相結合,就能計算出星系在遙遠的過去還是和地球未分離的狀態,那便是宇宙大爆炸的時間節點。

從最初的150億年到148億年再到137億年,宇宙年齡一變再變是因為我們觀測手段更先進了,目前采用的138.2億年是歐洲航天局 普朗克衛星的最新數據,未來這一數據可能會在137.5億年左右波動,但總體上不會再大變了。

總的來說

不論是瑪土撒拉星的年齡,還是宇宙的年齡,都代表著人類對宇宙的了解還很有限,未來隨著人類探索宇宙過程的深入,一定還有更多秘密等待人類去發掘。


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