最大的宇宙之謎:天文學家發現比宇宙本身更古老的恒星

超自然現象探索官 2024-05-02 08:27:31

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2007年,我們能夠測量恒星HE 1523-0901,它的質量約爲太陽的80%,鐵含量僅爲太陽的0.1%,根據其放射性元素,它的年齡爲132億年。2015年,銀河系中心附近的一組九顆恒星被測得已有135億年的曆史:距宇宙大爆炸僅3億年,銀河系最初形成之前。這些古代遺迹的共同發現者路易絲·霍伊斯說:“這些恒星在銀河系之前形成,而銀河系在它們周圍形成。” 事實上,這九顆恒星中的一顆含有不到太陽 0.001% 的鐵;這些是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在 2018 年 10 月發射時將尋找的恒星類型和恒星族群。

但其中最令人費解的恒星是 HD 140283,非正式昵稱是瑪土撒拉星。距離我們僅190光年,我們就可以非常精確地測量它的光度、表面溫度和成分;我們還看到它剛剛開始進入亞巨星階段並成爲紅巨星。總而言之,這些數據爲我們提供了對恒星年齡的嚴格估計,結果至少可以說是令人震驚的:144.6 億年。然而,它所表現出的一些其他特性,例如鐵含量爲 0.4% 太陽光,表明它非常古老,但不在最古老的恒星之列。盡管年齡不確定性約爲 8 億年,但這仍然過早得令人不安,並暗示恒星年齡與宇宙年齡之間存在潛在矛盾。

當然,這顆恒星的過去總是有可能發生一些我們今天不知道的奇怪事情。也許它誕生時是一顆質量較大的恒星,有什麽東西剝去了它的外層,從而大大縮短了它的壽命。也許這顆恒星在生命後期吸收了一些物質,改變了它的重元素含量,扭曲了我們今天的看法。或者也許我們對這些古老的低金屬恒星的恒星演化中的亞巨星階段存在誤解。當我們嘗試計算最古老恒星的年齡時,這些未知(在某些情況下是不可知的)因素可能會成爲誤差源。

但如果我們的年齡數據是正確的,我們可能會遇到問題。我們的宇宙中不可能存在比宇宙本身更古老的恒星。要麽是我們對某些恒星年齡的估計出了問題,要麽是我們對宇宙年齡的估計出了問題,要麽是我們甚至沒有想到的其他事情出了問題。

無論解決方案是什麽,這對于科學家來說都是一個重要且極其有價值的情況。恒星本身必須爲宇宙的年齡設定一個下限;宇宙本身一定更古老。我們不能絕對肯定地看到這一點,這造成了一種奇妙的張力,這可能是非凡科學進步的預兆。無論是關于恒星以及它們如何生存、演化和死亡的新知識;是對宇宙年齡的新認識;或者是否有第三個因素造成了這種誤解,我們有機會提高對宇宙的科學認識。畢竟,對于任何好奇的人來說,這是最好的情況。看似不可能的事情可能會變得更有價值:一個增進我們對宇宙如何運作的了解的機會。

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超自然現象探索官

簡介:致力于超自然現象、星球科普、天體物理學、天文學