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宇宙物质大小对比

时间:2023-02-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:宇宙年龄的猜想德国科学家研究发现,宇宙深处的一个类星体上铁物质含量要远多于太阳系中任何一个星体。现有研究认为,宇宙的年龄至少为125亿年,太阳系形成的时间约在90亿年前。因此,以太阳系天体中铁物质含量作对比,这一新发现或者表明宇宙中存在一类人们迄今并无认识的富含铁物质的星体,或者表明宇宙年龄要大于此前的猜测。宇宙的归宿自大爆炸至今,宇宙大约已有110亿年的历史。
宇宙的年龄之谜_宇宙谜团

宇宙年龄的猜想

德国科学家研究发现,宇宙深处的一个类星体上铁物质含量要远多于太阳系中任何一个星体。由于天体中铁物质的形成需要极漫长的时间,在与太阳系天体铁物质含量对比的基础上,科学家提出宇宙年龄可能大于此前人们的猜测。

马普学会地外物理学研究所和欧洲航天局的科学家们借助空间射线望远镜对这一编号为“APM08279+5255”的类星体上所含成分进行分析发现,虽然该类星体中似乎并不存在氧元素等,但其铁物质含量大约是太阳系中单个星体的3倍左右。

根据现有认识,类星体及其所含铁物质是在宇宙大爆炸后15亿年左右才逐渐形成的,而天体中的铁物质是在宇宙中星体燃烧爆炸之后经过聚变反应后形成的。

也就是说,某个天体上的铁物质只能在数十亿年时间内才逐渐积聚起来。现有研究认为,宇宙的年龄至少为125亿年,太阳系形成的时间约在90亿年前。

因此,以太阳系天体中铁物质含量作对比,这一新发现或者表明宇宙中存在一类人们迄今并无认识的富含铁物质的星体,或者表明宇宙年龄要大于此前的猜测。

宇宙年龄的测量

这一直是科学家所关注的问题。因为它是宇宙是否会膨胀的一个指标。测定宇宙年龄的方法有很多。用同位素年代法测量过地球的年龄为40亿年至50亿年,月球年龄为46亿年,太阳年龄为50亿年至60亿年,此法测定宇宙年龄为120亿年。

比较常用的还有球状星团测量法,它是借助恒星演化理论来测算恒星年龄,利用这个方法计算的宇宙年龄为80亿年至180亿年。

如果从测定的最老恒星的年龄约200亿年来看,宇宙的年龄至少应在180亿年以上。哈勃常数测定法是基于宇宙膨胀的观测事实确立的。在一个不断膨胀的宇宙中,测膨胀速度可通过红移量的测量来获得。测出邻近星系与我们的距离,再由此标定红移与距离的关系,就可提供宇宙的尺度,进而计算宇宙的年龄,因此测定出邻近星系与我们之间的距离是最为关键的。

测量与邻近星系距离的方法有两种,每种方法测量出的结果也都有两种,即200亿年和100亿年。

还有人采用一种与哈勃常数无关的测定方法,测得的宇宙年龄为240亿年。德国的科学家测定出宇宙年龄为340亿年。总之,运用不同的测定方法测出来的宇宙年龄都不一样,而且相差非常远。

宇宙年龄的增加

2006年8月7日,美国出版的一份报告称,宇宙的年龄可能比原先设想的还要早20亿年。

科学家们已发现一个比原先预想还远15%的邻近星系,这意味着宇宙的年龄可能少估计了15%。但是另一些专家认为现在下结论还为时过早。

天文学家们通过观测一颗阶段性改变亮度的特殊行星,已经成功测定出许多遥远星系的相对距离。

但是为了知道这些星系距离人们究竟有多少光年,科学家们需要直接计算银河系和一些星系之间的距离,这样的测量很难进行。

华盛顿卡耐基研究所的阿切斯特 波南斯和他的同事在银河系的“邻居”三角座星系中观测到一颗正在逐渐暗淡的失色双星。

这个系统中的两颗星星在它们的轨道上互相穿越,他们根据亮度估计行星离地球的距离约为300万光年。

如果这个数据得到确定,新的距离暗示更远的星系都将比原先远15%。而且因为宇宙的大小和年龄都以星系距离为基础,所以宇宙的年龄从137亿年增加到了157亿年。

由于宇宙是怎样产生,又是怎样演化等问题至今也没有一个正确的解释,所以宇宙的寿命到底有多大,也无法给它一个合理的解释,有待科学的进一步研究。

宇宙的归宿

自大爆炸至今,宇宙大约已有110亿年的历史。今后如何发展,科学家们有两种看法:一种是继续膨胀下去;一种是膨胀到一定程度后,转而收缩。但不管如何发展,最终都会走向死亡。

当然,科学家们还不知道宇宙将在什么时候死亡,这会是一个很长很长的时间,比如说不可想象的亿兆年吧!

宇宙如果转而收缩,宇宙中的物质密度会逐渐增大,星球之间的距离会缩短,整个宇宙的温度将逐渐升高。

当整个宇宙的温度升高到超过太阳等恒星的温度时,恒星也将化成气体而消失,黑洞则趁机饱餐一顿。然后,变“胖”变重的黑洞相互合并,形成一个大黑洞,最后蒸发。

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