1609年,伽利略将世界上第一台天文望远镜指向了宇宙深空,从此之后,人类对宇宙的认知就开始迅速增加,时至今日,人类已经通过大量的宇宙观测数据,建立起了一套较为完整的宇宙学,并以此来描述宇宙的过去、现在以及未来。

打开网易新闻 查看更多图片

然而宇宙的神秘却远超人类的想象,以至于宇宙中有不少的现象,人类的宇宙学都无法给出完美的解释,比如说在190光年外,就有一颗“不该存在的恒星”,挑战着人类的宇宙学。

这颗恒星在天空中位于天秤座,除了“HD 140283”这个没啥辨识度的编号之外,它还被人们称为“玛士撒拉星”。

玛士撒拉是《圣经》中记载的一个非常长寿的人,人们将这颗恒星以此命名,其原因当然也是因为它很长寿,具体有多长寿呢?说出来你可能不信,如果按照人类的宇宙学来讲,那么它可能比宇宙还要古老。

时间来到2000年,天文学家在根据依巴谷卫星的测量数据计算相关恒星的年龄时,意外发现了一颗“不该存在的恒星”(也就是玛士撒拉星),计算结果显示,它的年龄居然可以高达160亿年,而根据人类的宇宙学,宇宙的年龄也只有138亿年。

看到这里相信大家一定会比较好奇,天文学家到底是怎么计算出一颗恒星的年龄的?我们不妨来简单了解一下。

宇宙中恒星的演化速度都异常缓慢,以人类的视角来看,往往几个世纪都无法观测到恒星的任何变化,为了探寻恒星的演化规律,天文学家不得不采用统计的方法,他们以恒星的表面温度或光谱类型为横轴,以恒星的绝对星等或光度为纵轴,将已经观测到的恒星标识在其中,于是就有了“赫罗图”(Hertzsprung–Russell diagram)。

打开网易新闻 查看更多图片

通过“赫罗图”可以分析出,虽然宇宙中的恒星多得难以计数,但是它们的演化却是很有规律的,标识的恒星越多,这个规律就越明显,在经过长时间的积累之后,天文学家只需要测量出某一个恒星的表面温度或光谱类型,以及绝对星等或光度,就可以根据“赫罗图”来判断出它的类型和当前所处的演化阶段。

在此基础上,天文学家只需要测量出构成恒星的氢和氦的相对丰度,以及恒星的质量(注:恒星的质量决定了恒星演化过程及其内部核聚变的速率),就可以利用已知的恒星演化模型进行拟合,进而计算出恒星的年龄。

言归正传,在发现玛士撒拉星这颗“不该存在的恒星”之后,天文学家认为,这应该是因为观测数据不够全面的原因,在接下来的日子里,他们利用来自哈勃望远镜、盖亚卫星等观测设备的数据对其进行了更加全面和深入的分析。

随着相关研究工作的持续,玛士撒拉星的年龄范围也在不断地缩小,在2018年的时候,天文学家给出了他们的最终研究结果:玛士撒拉星的年龄为139(±7)亿年。

很明显,这个研究结果仍然在挑战着人类的宇宙学,因为它存在着一个7亿年的误差,也就是说,玛士撒拉星的年龄最低为132亿年,最高则可达到146亿年,这就意味着,它依然可能是一颗比宇宙还要古老的恒星。

值得注意的是,宇宙年龄的估算有一个重要的依据——哈勃常数(Hubble constant),我们可以简单地理解为,哈勃常数是一个表征宇宙膨胀速率的一个常数,如果我们测量出来的哈勃常数越小,宇宙的年龄就越大,反之亦然。

在过去的日子里,天文学家将哈勃常数取值为67.66±0.42(km/s)/Mpc(这个数值是根据普朗克卫星对宇宙微波背景的观测数据计算出来的),并据此计算出宇宙的年龄大约为138亿年。

然而在2019年的一项研究结果却显示,利用引力透镜效应的观测数据表明,哈勃常数的值应该约为82.4(km/s)/Mpc,据此计算,宇宙的年龄就只有大约114亿年。可以看到,如果这项研究最终得到验证,那么就算玛士撒拉星的年龄取值为最低(132亿年),也比宇宙古老得多。

打开网易新闻 查看更多图片

为什么会这样呢,难道玛士撒拉星是来自上一代宇宙的恒星吗?其实不然,对于这种情况,天文学家们普遍认为,这应该是因为人类对宇宙的观测水平还不够高,或者人类的宇宙学还存在着不足甚至错误,毕竟对于人类而言,宇宙中还存在着太多的未知。

好了,今天我们就先讲到这里,欢迎大家关注我们,我们下次再见。

(本文部分图片来自网络,如有侵权请与作者联系删除)