“玛士撒拉星”之谜:探索比宇宙更古老的恒星奥秘

苏瑾格 2025-01-23 13:09:39

在浩瀚星空中,于天秤座方向,距离我们约 200 光年的遥远天际,有一颗编号为“HD 140283”的恒星闪耀着神秘光芒。它还有另一个广为人知的别称——“玛士撒拉星”。要知道,“玛士撒拉”源于圣经中那位寿命长达 969 岁的角色,从这个别称便不难推测出,这是一颗极为“高寿”的恒星,仿佛在宇宙的时光长河中静静诉说着岁月的悠长故事。

时光回溯至 1912 年,这颗“HD 140283”恒星便已进入了天文学家的视野。随后的观测数据揭示出一个惊人事实:它几乎完全由氢和氦这两种元素构成。而在早期宇宙中,比氢和氦更重的元素极为罕见,彼时的宇宙基本上就是氢和氦的“舞台”。正因如此,这颗古老的恒星成为了天文学家重点探究的对象,然而受限于当时的观测技术水平,它的具体年龄如同被迷雾笼罩,久久未能得以确定。

直至 2000 年,借助欧空局“依巴谷高精视差测量卫星”传回的珍贵数据,天文学家们终于迈出了关键一步,首次对“HD 140283”的年龄进行了估算。

哈勃太空望远镜

为了彻底解开“玛士撒拉星”的神秘面纱,宾夕法尼亚州立大学的天文学家霍华德·邦德(Howard Bond)带领一支精锐研究团队,深入钻研哈勃太空望远镜在 2003 年至 2011 年期间所获取的海量观测数据。他们严谨地考证多种不同的科学测量方法,经过不懈努力,最终将“玛士撒拉星”的年龄锁定在约 139 亿年,这一成果无疑是人类探索宇宙奥秘征程中的重要里程碑。

即便如此,按照这一估算结果,“玛士撒拉星”似乎仍呈现出比宇宙本身更为古老的姿态,这无疑给科学家们带来了新的困惑。对此,该研究团队给出了他们的解释:此次估算结果存在 7 亿年的不确定范围。也就是说,在这一范围内,“玛士撒拉星”的年龄最低可下探至 132 亿年,如此一来,便巧妙地避开了与宇宙年龄产生冲突的矛盾。

不过,并非所有学者都对这一说法表示认同。例如伯明翰阿斯顿大学的物理学家罗伯特·马修斯(Robert Matthews)就提出了质疑。他认为,这个所谓的“不确定范围”在逻辑上既可以被视为“减法”,也可以当作“加法”来处理。若按照“玛士撒拉星”年龄必须做“减法”才不会与宇宙年龄冲突的逻辑,那显得颇为牵强附会,难以令人信服。

在尚无更合理的解释涌现之前,霍华德·邦德带领的研究团队给出的这一解释也只能暂作权宜之计。然而,随着天文观测技术的日新月异,新的问题又接踵而至。天文学家们惊讶地发现,宇宙的实际年龄很可能比此前预估的更为“年轻”,这一发现再次引发了学界的广泛关注与激烈讨论。

其实,宇宙年龄的计算根源在于宇宙膨胀这一奇妙现象。如今我们所观测到的宇宙正处于持续膨胀的状态,倘若我们将时间的指针逆向拨动(恰似影片倒放一般),宇宙便会呈现出一种不断收缩的景象,其内部的各种状态也会随之发生深刻变化。比如密度和温度会逐渐升高,这些变化过程可以通过相关的科学理论进行精确描述与阐释。

当我们沿着时间回溯的长河不断前行,抵达过去的某个特定时间节点时,宇宙会处于一种极度致密且温度极高的状态。倘若继续追溯下去,宇宙的状态将超出现有任何理论的描述范畴,而这个神秘的时间点,往往被视作宇宙最初诞生的神圣时刻。

在计算宇宙年龄的过程中,“哈勃常数”扮演着举足轻重的角色,它精准地描述了宇宙膨胀的速率。2013 年,天文学家借助普朗克太空望远镜对宇宙微波背景辐射的数据展开深入分析与计算,得出“哈勃常数”的数值为 67.80(±0.77)公里/秒/百万秒差距。

这里提到的“百万秒差距”,是一个特定的距离单位,经过换算后约等于 326 万光年。简单而言,这个数值意味着在宇宙中,那些遥远的天体与我们之间的距离每增加 326 万光年,它们因宇宙膨胀而远离我们的速率就会相应增加大约 67.8 公里/秒。而“宇宙年龄约为 138 亿年”这一广为流传的经典估算结果,正是基于这一关键数值推导而出的。

然而,近年来天文学界通过运用各种全新的测量方法发现,“哈勃常数”的实际值极有可能比此前所认为的要更大。其估算值普遍在 74 左右徘徊,最高甚至可达 82.4 左右。显而易见,“哈勃常数”越大,宇宙膨胀的速率就越快,相应地,宇宙的年龄也就越小。根据天文学家们的精密计算,如果将“哈勃常数”取值为 74,那么宇宙的年龄大约为 127 亿年;而若取值为 82.4,宇宙的年龄更是会低至 114 亿年左右。

由此可见,依据这样的计算结果,即便“玛士撒拉星”的年龄为 132 亿年,它依旧比目前所估算的宇宙本身更为古老。因此,从这个角度来看,围绕“玛士撒拉星”的谜团依然如迷雾般笼罩着我们,等待着未来更多的科学探索与突破去揭开其神秘的面纱。

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苏瑾格

简介:慕然回首我一直在