宇宙年齡除了138億歲、120億歲、145億歲，現在又測出126億歲

2020-07-28 博科園

俄勒岡大學天文學家領導的研究小組利用50個星系，與地球的已知距離來改進哈勃常數計算，估計宇宙的年齡為126億歲。對使宇宙誕生的宇宙大爆炸進行年代測定的方法依賴於數學和計算模型，使用對最古老的恆星、星系的行為和宇宙膨脹速度的距離估計，其方法是計算所有對象需要多長時間才能返回到開頭，一個關鍵計算是哈勃常數，以天文學家埃德溫·哈勃的名字命名。

宇宙年齡除了138億歲、120億歲、145億歲，現在又測出126億歲

埃德溫·哈勃在1929年首次計算了宇宙的膨脹率。另一項最新技術使用了對宇宙大爆炸遺留輻射的觀測，它繪製了時空中宇宙微波背景（CMB）並反映了由哈勃常數限制的早期宇宙條件。然而，華盛頓大學的物理學教授詹姆斯·舒姆伯特(James Schombert)表示：這些方法得出了不同的結論。在新發表在《天文學》期刊上的一篇新研究論文中，同公布了一種新的方法。

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該方法獨立於哈勃常數，重新校準了一種名為重子Tully-Fisher關係的測距工具。眾所周知，距離尺度問題非常困難，因為到星系的距離很遠，而且距離的路標很模糊，很難校準。Schombert團隊重新計算了Tully-Fisher方法，使用50個星系的線性計算中精確距離作為測量其他95個星系距離的指南，並指出，宇宙是由一系列用方程式表示的數學模式支配。

宇宙年齡除了138億歲、120億歲、145億歲，現在又測出126億歲

新方法更準確地解釋了星系的質量和旋轉曲線，將這些方程變成了像年齡和膨脹率這樣的數字。新方法測定的哈勃常數（宇宙膨脹率）在每兆秒75.1km/s/Mpc±2.3km/s/Mpc。哈勃常數所有低於70km/s/Mpc的常數值都可以95%的置信度排除。過去50年來傳統上使用的測量技術將該值設定為7km/s/Mpc5，但CMB計算的比率為67km/s/Mpc。CMB技術雖然使用了不同的假設和計算機模擬，但仍應得出相同的估計。

宇宙年齡除了138億歲、120億歲、145億歲，現在又測出126億歲

這一領域的事實並非如此，這種差異遠遠超出了觀測誤差，並在宇宙學界產生了巨大的摩擦。根據美國宇航局2013年威爾金森微波各向異性探測器的觀測得出的計算結果顯示，宇宙年齡為137.7億歲，目前這代表了大爆炸宇宙學的標準模型。根據各種技術得出的哈勃常數值不同，一般估計宇宙的年齡在120億到145億年之間。這項新的研究部分基於斯皮策太空望遠鏡(Spitzer Space Telescope)的觀測，通過引入一種純粹的經驗方法：

宇宙年齡除了138億歲、120億歲、145億歲，現在又測出126億歲

使用直接觀測來確定到星系的距離，從而為如何設置達到哈勃常數的計算增加了新元素。除了上述126億歲，137.7億歲，120億歲到145億歲的不確定性年齡外，目前更公認更準確的宇宙是138.17億歲。新研究的哈勃常數值在不同的宇宙學流派中偏高，表明我們對宇宙物理學的理解還不完整，希望未來會有新的物理學出現，能最準確的確定宇宙的年齡。

宇宙年齡除了138億歲、120億歲、145億歲，現在又測出126億歲

博科園｜研究/來自：俄勒岡大學

參考期刊《天文學》

DOI: 10.3847/1538-3881/ab9d88

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    宇宙似乎一天比一天年輕？新的計算表明，宇宙可能比科學家現在的估算年輕數十億年，甚至比今年公布的另外兩個計算結果更年輕，這兩個計算將宇宙的年齡削減了數億年。科學家估算的巨大波動（甚至這個新的計算可能會偏離數十億年）反映了對計算宇宙真實年齡這一棘手問題的不同方法。發表在《科學》期刊上研究的主要作者，德國馬克斯·普朗克學會的Inh Jee說：對於恆星在星系中的運動方式，有很大的不確定性。
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