宇宙已經138億歲？不，或許更年輕

2020-08-17 世界科學
來自俄勒岡大學的天文學研究團隊將地球與50個不同星系的「可觀測量」進行了對比，並調整了哈勃常數

（新的哈勃常數為75.1）。通過調整後的數據重新配置了塔利-費舍爾關係（Tully-Fisher關係）

，最終得出了新結論：宇宙誕生了約126億年，比之前估量的138億年年輕了12億年。該研究結果於7月17日發表於《天文雜誌》

（Astronomical Journal）上。

確定宇宙已經誕生多少年須依賴數學和計算模型，通過最古老恆星的距離，星系的演化和宇宙的膨脹率，倒推出所有星體回到最初的狀態需要多長時間。

這個推算過程常涉及一個關鍵因素——哈勃常數（即宇宙的膨脹率），該常數以艾德溫·哈勃（Edwin Hubble）的名字命名，他於1929年首次計算了宇宙的膨脹率。

在過去的50年裡使用傳統的測量技術將哈勃常數值測定為75，但是通過宇宙微波背景（CMB）得出的數值為67。CMB技術雖然使用了不同的假設和計算機模擬，但仍應得出相同的哈勃常數估計值。

俄勒岡大學的物理學教授詹姆斯·肖伯特（James Schombert）認為：「這造成了宇宙學領域裡的緊張局勢。不同方法推測的結果差異遠遠超出了觀測誤差範圍，這給宇宙學界造成了很大困惑。」

用各種技術得到的不同的哈勃常數值推出宇宙的年齡在120億～145億年之間。美國宇航局（NASA）2013年威爾金森微波各向異性探測器的觀測結果得出的宇宙年齡為137.7億年。目前138億年成為普遍認同的宇宙年齡。

此次，肖伯特領銜的團隊利用一種被稱為可見物質圖利-菲舍爾關係的測距工具進行推算。

肖伯特說：「眾所周知，測量距離非常困難，因為星系離我們很遙遠，而用來標定距離的路標又很暗並且難以校準。但此次研究採用的新方法可以更準確地表達星系的質量和自轉曲線的關係，通過數學方程式，將這些關係式轉換為年齡和膨脹率等數據。」

此番操作確定的哈勃常數為75.1（公裡每秒每兆秒差距，上下浮動2.3）。同時，他們認為，所有低於70的哈勃常數值都可以被排除。對於這一點他們有95%的把握。

肖伯特介紹說：「不過，我們所得出的哈勃常數值處在不同宇宙學學派得出的值域的高端，這表明我們對宇宙的理解是不完整的，意味著將來可能會湧現出新的宇宙模型。」

資料來源：

New approach refines the Hubble's constant and age of universe

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  • 還是138億歲!古老光線確定宇宙年齡—新聞—科學網
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