题目

宇宙的年龄究竟有多大?

提问时间：2020-06-13

答案

很久很久以前,我们的宇宙还是一个质量非常大但体积非常小的点.突然这个点爆炸了,中子、质子、电子产生了.这时的温度高达100亿度以上.随着宇宙的迅速膨胀,其温度也逐渐降低,这些基本粒子就形成了各种元素,这些物质微粒相互吸引、融合,形成越来越大的团块；这些团块又逐渐演化成星系、恒星、行星,在个别的天体上还出现了生命现象,能够认识宇宙的人类最终诞生了.这就是目前有关宇宙历史最可能的一种解释.这一理论就是现代宇宙学中最有影响的大爆炸学说.宇宙年龄到底有多大,科学家原先认为,大约在100亿至200亿年之间.最近几年的一些研究将这一范围进一步缩小：我们的宇宙年龄大约在140亿年左右.今年4月,一个由法国、荷兰、德国和美国科学家组成的研究小组宣布,发现了一个远在135亿光年的正在形成的星系团,这是迄今人类发现的最远的星系团.在天文学界,星系团的形成至今还是个谜.根据目前的理论,物质的聚集应该形成于宇宙大爆炸后产生的气体中.这些物质聚集后形成星体,然后又组成星系.根据这一发现推测,宇宙的年龄不会低于135亿年,但也不会超出这一数字太多,因为这一星系团是宇宙诞生初期的产物.今年2月,法国巴黎天文台等机构的科学家宣布利用在银河系外缘的一颗古老恒星CS31082—001上观察到了的铀238谱线.这是人们首次在贫金属恒星上发现铀元素谱线,对精确推断宇宙年龄非常重要.根据铀元素的谱线,推算出该恒星上铀元素的含量.在将它与钍元素含量进行比较后,初步推算出,宇宙年龄至少有125亿年,误差为前后30亿年.科学家说,通过继续研究这颗恒星上的放射性重金属谱线,并寻找其他含铀的贫金属恒星,有望进一步提高推算结果的精度.上周三,天文学家们在美国宇航局的新闻发布会上介绍说,他们利用“哈勃”太空望远镜观测到了迄今所发现的银河系中最古老的白矮星,这为确定宇宙年龄提供了一种全新的途径.新结果推算出的宇宙年龄约为130亿至140亿年.这些古老白矮星是在位于天蝎星座、距地球7000光年的一个名为M4的球状星团中发现的.分析表明,这些白矮星的年龄约为120亿至130亿年.白矮星是宇宙中早期恒星燃尽后的产物,会随着年龄的增长而逐渐冷却,因而被视为测量宇宙年龄的理想“时钟”.天文学家们比喻说,借助白矮星来估算宇宙的年龄,就好似通过余烬去推测一团炭火是何时熄灭的,原理上比较简单.但问题是白矮星会由于不断冷却而越来越黯淡,这是实际观测中需要克服的困难.在观测M4球状星团的过程中,“哈勃”太空望远镜的观测能力发挥到了极限.望远镜上的照相机在67天中累计用了8天的曝光时间,才拍摄下迄今最黯淡、温度最低的白矮星照片.这些白矮星光线极其微弱,亮度不及人的肉眼所能看到的最暗星体的10亿分之一.宇宙中的首批恒星,最早可能是在诞生宇宙的“大爆炸”后不到10亿年间形成的.因此,将这10亿年考虑进去,结合最新的白矮星观测结果,推算出宇宙的年龄应该为130亿年至140亿年之间,这与早先的一些结果基本相符.(姜岩) 北京晚报