還是138億歲!古老光線確定宇宙年齡—新聞—科學網

2020-12-05 科學網

 

大爆炸繪圖 圖片來源：Andrea Danti / stock.adobe.com

 

宇宙的年齡到底有多大了？天體物理學家對這個問題已經爭論了幾十年。近年來，新的科學測量表明，宇宙的年齡可能比之前估計的約138億年要小數億年。

現在，一個由國際天體物理學家組成的團隊發表的一系列論文表明，宇宙大約有138億年的歷史。科學家利用智利的阿塔卡馬宇宙學望遠鏡（ACT）的發現與普朗克衛星測量的同樣古老光的數據相吻合。

ACT研究團隊由來自7個國家41個機構的科學家組成，其中包括紐約州立大學石溪分校教授Neelima Sehgal帶領的物理與天文學團隊，該團隊在分析宇宙微波背景（CMB）——大爆炸的餘輝中扮演了重要角色。

「在石溪分校領導的研究中，我們正在消除時空對圖像的磨損和扭曲，把宇宙的『嬰兒照片』恢復到它最初的狀態。」論文共同作者Sehgal解釋說，「只有看到這張更清晰的宇宙照片，我們才能更全面地了解宇宙是如何誕生的。」

2019年，一個測量星系運動的研究小組計算出，宇宙比普朗克小組預測的要年輕數億年。這種差異表明，可能需要一種新的宇宙模型，並引發了人們對其中一套測量方法可能不正確的擔憂。

宇宙的年齡也揭示了宇宙膨脹的速度，這個數字由哈勃常數量化。ACT的測量結果表明，哈勃常數為每秒67.6公裡/百萬秒差距。這意味著，由於宇宙膨脹，一個距離地球100萬秒差距（約326萬光年）的物體正在以每秒67.6公裡的速度遠離地球。這個結果幾乎與普朗克衛星小組之前估計的每秒67.4公裡的百萬秒差距完全一致，但是它比通過測量星系得出的每秒74公裡的差距要慢。

在arXiv.org上發表的另一篇論文的第一作者、康奈爾大學的Steve Choi說：「我對任何一個特定值都沒有特別偏好——不管怎樣，它都會很有趣。我們發現一個膨脹速率正好符合普朗克衛星小組的估計。這讓我們更有信心測量宇宙中最古老的光。」

隨著ACT繼續進行觀測，天文學家將對宇宙微波背景有更清晰的了解，也會對宇宙起源的時間有更確切的了解。ACT團隊還將仔細檢查這些觀測結果，尋找不符合標準宇宙學模型的物理跡象。這種奇怪的物理學可以解決由宇宙微波背景的測量和星系運動所產生的對宇宙年齡和膨脹率的預測之間的分歧。

相關文章信息：https://www.sciencedaily.com/releases/2020/07/200715170541.htm

 

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    根據宇宙大爆炸的演化模型，我們宇宙誕生於138億年前的一次暴漲，宇宙從一個半徑無窮小的點膨脹為如今的宇宙，由於光速不變，於是以任何一個點為中心，較遠距離上發出的光線將沒有足夠時間到達地球，於是才有了可觀測宇宙的概念。可觀測宇宙：指以觀察者為中心的球體空間內，所有物體發出的光都有足夠時間到達觀測者，也稱作哈勃球體。
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