亮度达到太阳250万倍的恒星突然消失?天文学家提出了两种假设
一颗闪耀着250万倍于太阳光强度光芒的恒星从夜空中消失了。这颗恒星有可能在没有触发超新星的情况下坍塌成一个黑洞,这在宇宙中是一个罕见的时间,即使在恒星濒死的情况下也极为少见。
这颗恒星的亮度达到太阳的250万倍
这颗偏离轨道的恒星现在,或者说曾经位于宝瓶座的金门矮星系(Kinman Dwarf galaxy),距离地球约7500万光年。在如此遥远的距离上,不可能清楚地看到单个恒星,然而,真正的大质量恒星会发出非常明亮的光芒,以至于它们会以光信号的形势留下存在的证据,告诉天文学家它们就在那里。
未来,天文学家也许能够利用ESO即将于2025年完成的超大望远镜,对隐藏遥远矮星系中的单个恒星体进行更详细的研究。
以我们太阳的标准来说,这颗发光的蓝色恒星是巨大的,而且闪耀着难以置信的光芒。从2001-2011年,天文学家对这颗恒星进行了观测。但是2019年,这颗恒星的光信号消失了。
这并不寻常,根据研究人员的说法,如此巨大的恒星在生命周期结束时,预计会演变成一次超新星。
研究小组成员之一何塞·格罗是这篇新论文的作者之一,他评论说:“我们可能已经探测到本地宇宙中一颗质量最大的恒星正在缓慢地进入黑夜。”
根据研究小组的分析,他们提出了恒星消失的两个潜在原因。
第一种解释是,这颗发光的蓝色变星可能已经转变成了一个亮度较低的恒星体,上面覆盖着厚厚的尘埃,不再那么容易被观测到。
另一种解释是,这颗恒星可能通过悄然坍塌成一个巨大的黑洞而结束其恒星生命。
具体的原因,仍然需要进一步的观测。
这篇论文发表在《皇家天文学会月刊》上。
七、物质宇宙的大小及年龄
1、从物质粒子的大小看微观宇宙有多小
⑴物质由分子组成
在宇宙中的一切物质均由分子组成。
分子的能量在3×10-2电子伏特以下。一个氧分子的直径为3×10-8厘米(3埃,1埃等于1厘米的1亿分之一)。1立方厘米的气体中含有27×1019个气体分子。1滴水中含有15万亿亿个水分子,若将1立方厘米的水均匀地分布在地球表面上,那么每平方厘米的地面上可得6000多个水分子1个水分子的质量为10-26千克。
⑵分子又是由原子组成
一切物质的分子均由更小的原子组成。
原子的能量为几电子伏特(3×10-2——10电子伏特之间)。将1亿个氧原子排列成行其长度仅为1厘米。1 个氧原子的直径为10-8厘米(1埃),1 个氢原子的质量为167×10-27千克。
⑶原子又是由原子核和电子组成
一切物质元素的原子由更小的原子核和电子组成(其实是由一定数量的氢原子和中子结合而成)。
原子核能量为106电子伏特,原子核直径为原子直径的万分之一。如氧原子核直径为10-12厘米(00001埃)。原子核的体积仅为原子体积的几千亿分之一。氢原子核质量为1669×10-27千克,电子质量为0000911×10-27千克。
⑷原子核又是由质子和中子组成
一切物质元素的原子核又是由质子和中子组成(或由一定数量的氢原子核和中子结合而成)。
质子、中子能量为109电子伏特。直径约为10-16厘米。质子质量为16726×10-27千克,中子的质量为16748×10-27千克。
⑸质子和中子又是由夸克粒子组成
质子和中子均由更小的夸克粒子构成。
夸克粒子的能量为1014电子伏特,直径约为10-22厘米。上夸克质量为0001×10-27千克,下夸克质量为0002×10-27千克。
⑹夸克粒子又是由微中子、微电子组成
各种夸克粒子又由更微小的微粒子微中子和微电子结合构成。
微中子、微电子能量为1018电子伏特
微中子、微电子的直径约为10-27厘米
微中子、微电子的质量约为00000198×10-27千克
⑺微中子、微电子又是由量子演化而成
微中子和微电子是由宇宙中最基本的、最微小的本原性微粒子量子演化而成。
量子能量为1028电子伏特
量子的线性尺度为10-33厘米
量子的质量(在光速下)趋于0。
⑻量子又是由“母宇宙”中的“真空能”演化而成。
量子是由“母宇宙”中的“真空能”直接演化而来,是宇宙中最微小的物质性微粒子,并演化出宇宙中的万物。故宇宙中的一切物质均是由“真空能”演化而成的。
2、从天体间有关数据看宏观宇宙有多大
在万里无云的晴朗夜晚,我们抬头仰视星空,星光点点,繁星満天。每个闪烁光点之星都是一些非常巨大的恒星,看上去它们似乎离我们不太远,实际上它们与我们的距离远得令人惊呀!那些隐约可见点点星光的恒星更巨大和遥远。恒星密集像河流的地方。就是由4000多亿颗恒星组成的银河系。而那些看上去如云雾状的云团,则是由上千万个像银河系一般大小的星系组合而成的星系群或星系团,它们与我们的距离更是远得让人不可思议。每个星体、恒星、星系群或星系团之间的距离也都非常遥远。天文学家为了方便对大尺度距离的测量,使用了三把尺度的尺子(1)天文单位:即把地球与太阳之间的距离15亿公里称之为1个天文单位。(2)光年:一光年就是光以每秒30万公里的速度走一年的路程。一光年等于95X1012公里。(3)秒差距:1秒差距等于326光年。也常使用千秒差距或100PMC(一百万秒差距,即326万光年,1千秒差距为3260光年,约31X1015公里)。为了更好地了解星空距离,我们不妨从地球起由近及远的星体或星系的距离及质量大小举例去认识宇宙空间的大小。
我们的家圆地球,直径12756公里,体积1100X1024cm3。质量61X1024千克(61万亿亿吨)。距太阳15亿公里,以每秒30公里的速度绕太阳旋转。也就是说即使我们坐在地球上不动也在以每小时10万8千公里的速度随地球一起运动。中国自古有一天不出门,日行8万里之说,也正好与地球以0465公里/秒的速度自转一周,行程40176公里,每公里等于2华里即为80352华里相吻合。
太阳系的木星,直径14万3千公里(是地球直径的112倍)。体积15352000X1024cm3。(是地球体积的13956倍)。质量2042X1024千克(20420万亿亿吨,是地球质量的33475倍)。距太阳8亿公里,以每秒133公里的速度绕太阳旋转。
距地球最近(15亿公里)的太阳,直径14000万公里(是地球直径的10975倍)。体积1441X1033cm3。(是地球体积的131000万倍)。质量1989X1033千克(1989万亿亿亿吨,是地球质量的32600万倍)。距银河中心325万光年,以每秒246万公里的速度绕银心旋转运动,每转一周需要25亿年。而且太阳仅是银河系4000多亿颗恒星中的一个小个子。如银河东边天鹰座的牛郞星的直径是太阳的17倍,质量为太阳的16倍。银河西边天琴座的织女星的直径是太阳的28倍,质量为太阳的24倍。(牛郞、织女相距11光年,若牛郞给织女打电话,需等22年才能互相听到对方的声音)。银河中间天鹅座的天津四星的直径是太阳的106倍,质量为太阳的22倍。天蝎座的心宿二(又名大火星)直径为太阳的600倍,质量为太阳的25倍,距地球410光年,其密度很底,仅为太阳密度的300万分之一,而体积十分庞大,能装下2亿6000颗太阳。而猎户座中参宿四星的直径则是太阳的900倍。河外星座仙王座中的VV星的直径是太阳的1600倍。现已知最大恒星是HD9325星的质量是太阳质量的120倍。
再从远离地球的距离看:银河系中离太阳最近的恒星是半人马座的比邻星,它距太阳42光年。天狼星距太阳86光年,牛郞星距太阳16光年,织女星距太阳27光年。参宿七距地球850光年。天津四距地球1740光年。船底座伊塔星距地球7500光年。在宇宙中每一个星系都非常庞大,银河系仅是实体物质宇宙中1250多亿个星系中的一个中等星系,其银盘直径8亿光年,有恒星4000多亿颗。而河外星系比它大的有的是,如仙女座中的M31星系,直径16万光年,距地球220万光年,拥有恒星1亿亿多颗。猎户座的NGC421星系,距地球1300万光年。室女星座中有一个星系团,有1000多个星系,距地球2000万光年。半人马座中的漩涡星ESO269——57,直径20万光年,距地球1亿5千万光年。后发星座中的一个星系团,有2700多个星系,距地球2亿4千万光年。北冕星座中的一个星系团,有400多个星系,距地球7亿光年。遥远的射电星系S145+63T距地球80亿光年。天炉星座中心类星体距地球90亿光年。目前已发现离地球最遥远的2颗恒星的距离为800亿光年。
从上述数据资料看出,我们已探测到的宇宙空间是如此地广阔,我们从认识地球到认识到太阳,视线扩大了上万倍,从太阳系认识到银河系视线扩大了上百亿亿倍。但是,即使这样广阔的空间,也仅是我们希望认识的宇宙空间中的极其有限的一小部分,整个宇宙空间的神秘面纱,还远远没有被揭开。
3、物质宇宙的直径、体积、质量等数据的计算
物质宇宙(包括场态物质宇宙或黑洞(隐形))宇宙和实体物质宇宙(其中一定区域为看得见或摸得着实体物质的显性宇宙)确实非常之巨大,但并非是无限之大。它的大小是有极限值的。是有限的。它是一个以银河系的漩涡中心(垂轴与银盘水平面中心之交点)为中心。以一定极限值长度为半径的一个上下略扁的椭圆球状的有限空间,尤如一个上下略偏的椭圆形灯笼。物质宇宙整体以一个固定的旋转角速度绕着宇宙中心(即银河系中心)旋转。宇宙之最边缘(宇宙赤道)的切线速度为每秒30万公里(即为光速),而且宇宙绕中心旋转一周的周期早已被测出即为:63X1013年。旋转角速度约为每年2X10-8角秒。
据以上已知数据即可对宇宙的有关数据作如下计算:
(1)宇宙的旋转周期
T宇=63X1013年
(2)宇宙绕中心旋转的最外边界(宇宙赤道)切线速度
U宇=30万公里/秒=3X105公里/秒=95X1012公里/年=1光年
(3)宇宙的赤道周长:
S宇=U宇XT宇=3X105公里/秒X63X1013年=1光年X63X1013年=63X1013光年
(4)宇宙的直径:
D宇=S宇÷П=63X1013光年÷31416=200535X108光年=200535亿光年
则r宇=100268亿光年=100268X108X95X1012=952546X1020公里
即“宇宙胎”的初始膨胀速度为光速(30万公里/秒)的31752万亿亿倍。
我们现探测到的最远距离为800亿光年,仅是宇宙半径的0798%。
(5)宇宙的体积
V宇=4/3πr3=42X(100268X108X95X1012)3=42(952546X1020)3
=42X8643X1017 X1060=363X1078公里3=363X1093cm3
(注:银河系的体积为450122X1063cm3,仅为宇宙体积的8亿亿亿分之一)
(6)宇宙的质量
宇宙自诞生以来,在整体上没有什么变化,是永恒的,而其内部的万事万物却是变化不定的,所谓变化其实就是质量和能量之间互相转换而已,而且每时每刻的质能变化都处于一种动态的平衡之中。即有多少能量在转化为物质的同时,就有相应的物质化生为能量,区域性的微小不平衡,正是为了使宇宙整体达其平衡。据天文学家测得的处于动态平衡的宇宙临界密度为2X10-29克/cm3。可计算出宇宙的质量W宇
W宇=V宇×G宇临=2X10-29/cm3X363X1093cm3
=726X1064克=726X1061千克
=726X1058吨
=726亿亿亿亿亿亿亿吨
关于宇宙的质量,始终是一个无法准确计算的谜,据测算,物质宇宙的实际质量远比目前按恒星和可见星体等物质的可测密度计算出来的质量大得多。
如有的天文学家计算,若要达质能互化临界平衡状态,必须在每一万升宇宙空间中应有30个质子(实际上应为中子,质量为16748X10-27千克)。化生为由一个质子(质量16726X10-27千克)和一个电子(质量为0000911X10-27千克)组成的氢原子时,释放出相当于0001289X10-27千克质量的能量。
已知宇宙的体积V宇=363X1093cm3(毫升)
=363x1090dm3(升)
=363x1086万升
则W宇= 363x1086X30X16748X10-27千克
=1824X1059千克=1824X1056吨
=1824亿亿亿亿亿亿亿吨
其质量仅为宇宙临界密度2X10-29克/cm3计算质量的25%。
而目前在实体物质宇宙中测出的实际密度为每1万升中仅有06个中子
W宇= 363x1086X06X16748X10-27千克
=365X1059千克=365X1056吨
=365亿亿亿亿亿亿亿吨
其质量仅为宇宙临界密度2X10-29克/cm3计算值的05%。由此看来宇宙中有995%的物质下落不明。
其实在整个物质宇宙中,绝大部分的量子构成了场态的量子宇宙。仅有极少数的量子在高温、高压下演化为微电子、微中子、各种夸克粒子、中子,并在膨胀降温过程中化生出各种物质元素组成各种星体或星系构成了实体物质宇宙。
若将演化构成实体物质宇宙的量子视为100%,那么,其中99%的量子演化构成了实体物质宇宙中各种高密度的暗物质体,它们主要是各恒星系中心的漩涡黑洞,中子星、夸克星、各种粒子和微粒子及各种超重粒子和超重微粒子。只有1%的量子在高温、高压下演化为实体物质的各类星体或星系。若我们再把剩下而化生为实体物质的各类星体或星系的1%的量子视为100%,那么,用来演化为氢元素构成发光(发可见光)的恒星或恒星系及各种低温类星体(包括红矮星、褐矮星、白矮星、黑矮星)的量子约占75%左右,用来演化为氦元素构成氦星或氦星系的量子约占25%左右,而直接用来演化为各种重物质元素和超重物质元素构成各种不发光(仅有微波辐射)的暗星系和暗星体的量子还不到千分之二、用来演化构成绕恒星旋转的行星和丰富多彩的生物、植物体的量子的比例则更是少得令人们难以置信的微乎其微的地步。
如整个太阳系的质量为(1992X1033千克),而太阳的质量就占9985%(太阳质量为1989X1033千克)而其它十大行星和所有卫星,小行星、慧星、生物、气体、尘埃……等仅占015%。而且在绕太阳旋转的木星和土星上面都覆盖着深达几千米的液态氢的“海洋”,而它们和天王星、海王星等的上空都有丰富的氢气和氦气。故实际上太阳系外围所有天体的总质量仅约占太阳系总质量的013%左右。
但是,由于物质宇宙中的场态物质宇宙和实体物质宇宙是对立统一的。在实体物质宇宙中的天体结构及运动状态有如克隆关系。如太阳系尤如多层次电子轨道的原子所克隆。银河系尤如太阳系所克隆。实体物质宇宙又如银河系所克隆。我们若按太阳系的物质质量分配原则(中心由轻物质元素氢原子构成的太阳的质量占太阳系总质量的9987%、外围由各种重元素构成的绕着中心太阳旋转的所有大行星、若干小行星和彗星、空气、尘埃及地球上的生物、植物……等物质体之总质量之和仅占太阳系总质量的013%左右)处理。那么,在物质宇宙中处于中心位置的实体物质宇宙与外围的场态的物质宇宙的质量分配则应相反。即中心的实体物质宇宙的质量仅占物质宇宙总质量的013%,而四周围场态物质宇宙的质量则应占物质宇宙总质量的9987%。如处于动态平衡的物质宇宙的临界密度值2X10-29克/cm3准确,那么,整个物质宇宙的质量就应为726X1056吨(726亿亿亿亿亿亿亿吨)。那么,物质宇宙中的实体物质宇宙的质量则为726X1056吨X013%= 0944X1056吨≈1056吨,而场态物质宇宙的质量则为726X1056吨X 9987%=72506X1056吨≈725X1056吨。
正因为宇宙中可测和不可测的暗物质的比例很大,而且所有天体都处在不同的运动速度下的不同的失重状态,故无法准确计算出物质宇宙的真实质量。
4、宇宙时间的推算
关于宇宙的年龄,一般认为是150亿年。但从宇宙太空掉到地球上的古老陨石测试,其形成的时间在200亿年以上。由于最初的星云球体星系形成后,是在极冷(仅略高于016K)的量子场的冷却和量子场力的作用下逐渐形成实体物质星系和恒星系。由于宇宙中心星云球的温度最高,而宇宙边界处的温度最低,所以距离中心最远的星系先形成,发光的恒星系最后形成。而且形成的时间并不需要太久,一般星系用不上几万年,形成发光的星系也用不上几亿年。尤其是小质量的星球形成的时间要比大星球或恒星要早得多。而掉到地球上的陨石都是非常小的星体,它们的形成时间与宇宙诞生时间更接近或更准确。故宇宙的年龄应该至少为200亿年。
另外,据一些天文学家推算,宇宙从诞生(运动)到终结(静止)(实际上不可能终结,因为没有任何更强的作用力来破坏第一和第二宇宙推动力的平衡)的时间为10200年。虽然不能算作很好的依据,但仍可用它来大致推算一下宇宙的最小年龄。
即“母宇宙”中的“宇宙胎”从形成到膨胀也应为10200年,而“母宇宙”中量子团形成时间和“宇宙胎”形成时间是在一瞬间内完成的。也就是说,从“母宇宙”的形成到量子团的形成的时间也应是10200年
所以,母宇宙的年龄可估算为2X10200+2X1010=2(10200+1010)年
八、结束语
关于《宇宙是这样形成的》一书的主要内容,到此已经基本论述结束,但是,只要细心阅读该论文的人,在看完之后都会发现一个问题,那就是尽管在论文的内容中多次提到过太阳或太阳系的事例,然而,对太阳系到底是怎样形成的并没有写出来,而且它又是宇宙形成过程中的一个非常重要的环节。是的,太阳系的形成对我们人类的自身生存环境来说,是一个根本性的生命要素。太阳系形成于银河系的银核附近,是“宇宙诞生之谜中的谜中之谜”,而生物的起源则更是谜中之谜的谜中之谜。目前世界上对太阳系的形成学说不少,但是都不能自圆其说,因而处于互相争论不休的状态,对于太阳系的形成过程,我现在也正在思维和推理的过程中,但思考尚未成熟,故现在我还不能用我手中的笔将其形成的条件和形成过程的轮廓勾画出来。望对此感兴趣的人耐心等待,请相信,在不久的将来,一定会有一篇构思奇特而又符合逻辑推理的,“关于太阳系是怎样诞生的”论文问世。对宇宙大自然的探索,犹如攀登珠穆朗玛峰。无志无毅力者,只能在山脚下望山而叹!。有志无毅力者,半途而返前功尽弃。唯有大志大勇、毅力坚韧者,方可攀上珠峰之巅。人到世间极不易,应珍惜。人生旅途各不同,自我生命的价值在于奉献而不是索取。奉献者得之,只索取者,最终什么也得不到。为事业少说多做,尽已之力作贡献。莫言无人能识已,有绩自有人识君。最后附创作有感诗一首:
人脑是个智慧库,勤用大脑可开发。
激发右脑更重要,形象思维是绝招。
人老有志心不老,不畏崎岖勇攀高。
要想上天应有路,要想入地须有门,
恒心架起通天塔,勇气吹开地府门。
静中直觉出灵感,可闯一关又一关,
山穷水尽疑无路,柳暗花明换新天。
人生在世有苦甜,苦中有乐悠悠然,
若能悟明其中理,健康长寿也不难。
要出成果勤耕耘,智慧明灯照前程。
凡事就怕有心人,诚心钻研定有成。
默默无闻随意过,一朝成就天下知。
2001年10月25日
这张数字化的天空测量图像显示了银河系中年龄确定的最古老的恒星。被称为玛土撒拉星的HD 140283离我们1901光年远。天文学家将这颗恒星的年龄精确到约145亿年(比宇宙还古老),加上或减去8亿年。发布于2013年3月7日。数字化天空测量(DSS)、STScI/AURA、Palomar/Caltech和UKSTU/AAO)100多年来,天文学家一直在观察一颗奇怪的恒星,它位于距地球190光年的天秤座。它以每小时80万英里(每小时130万公里)的速度快速穿越天空。但更有趣的是,HD 140283,也就是众所周知的玛土撒拉星,也是宇宙中已知最古老的恒星之一。
在2000年,科学家们试图通过欧洲航天局(ESA)的Hipparcos卫星观测到这颗恒星的年龄,该卫星估计有160亿年的历史。这样的数字相当令人振奋,也相当令人费解。正如宾夕法尼亚州立大学的天文学家霍华德·邦德(Howard Bond)指出的那样,根据对宇宙微波背景的观测确定的宇宙年龄为138亿年。”“这是一个严重的差异,”他说,
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取面值,恒星的预测年龄提出了一个重大问题。一颗恒星怎么可能比宇宙还老?或者,反过来说,宇宙怎么可能更年轻?显然,玛土撒拉——据说是根据圣经中的一位族长命名的,他死于969岁,是圣经中所有人物中寿命最长的一位——已经很老了,因为这个金属贫乏的亚巨人主要由氢和氦构成,而且含铁很少。它的组成意味着这颗恒星一定是在铁变得普遍之前形成的。
但是比它的环境早了20多亿年?当然,这是不可能的。
仔细研究了玛士撒拉
邦德和他的同事们的年龄,他们的任务是弄清楚最初160亿美元的数字是否准确。他们仔细研究了2003年至2011年间哈勃太空望远镜精细制导传感器记录的11组观测数据,记录了恒星的位置、距离和能量输出。在获取视差、光谱和光度测量时,可以确定更好的年龄感。
“HD 140283年龄的不确定性之一是恒星的精确距离,”邦德告诉《所有关于空间的事》正确处理这一点很重要,因为我们可以更好地确定它的光度,并且从它的年龄——内在光度越亮,恒星就越年轻。我们在寻找视差效应,这意味着我们相隔六个月观察恒星,寻找由于地球的轨道运动而引起的位置偏移,这告诉我们距离。
恒星的理论模型也存在不确定性,比如核心核反应的准确速率和外层元素向下扩散的重要性,他说。他们的想法是,剩余的氦扩散到内核深处,通过核聚变燃烧的氢更少。随着燃料消耗的加快,年龄降低。
这是一个围绕着远古恒星的后院视图,被归类为HD 140283,距离地球1901光年。这颗恒星是迄今为止天文学家已知的最古老的恒星。发布于2013年3月7日。邦德说:
“另一个重要的因素是恒星中的氧含量。”。HD140283的氧铁比高于预期,由于几百万年来宇宙中的氧并不丰富,它再次指出恒星的年龄较低。
邦德和他的合作者估计HD140283的年龄为1466亿年,比之前宣称的160亿年大为减少。Tha然而,t仍然比宇宙本身的年龄要大,但是科学家们提出了8亿年的剩余不确定性,邦德说这使得恒星的年龄与宇宙的年龄相符,英国伯明翰阿斯顿大学(Aston University)的物理学家罗伯特·马修斯(Robert Matthews)说,尽管这项研究并不完全完美,但与
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,它会受到随机和系统误差的影响马修斯说:“误差条上的重叠部分表明了与宇宙学年龄测定结果发生冲突的可能性。”换言之,恒星的最佳支撑年龄与导出的宇宙年龄(由宇宙微波背景确定)相冲突,只有将误差条推到极限才能解决冲突。
进一步改进后,HD 140283的年龄下降了一点。2014年的一项后续研究将这颗恒星的年龄更新为1427亿年。”得出的结论是,年龄约为140亿年,同样,如果把观测测量和理论模型中的所有不确定因素都包括在内,那么误差约为7亿年或8亿年,因此没有冲突,因为138亿年位于恒星的误差条内,邦德说:
科学家一直热衷于发现宇宙何时开始——也就是说,大爆炸何时发生并在宇宙结构上留下了印记。(美国国家航空航天局)仔细观察宇宙年龄
的结合,宇宙年龄和这颗附近的老恒星的年龄之间的相似之处——两者都是通过不同的分析方法确定的——是“一项惊人的科学成就,为大爆炸提供了非常有力的证据”宇宙图景”。他说,最老恒星的年龄问题远没有上世纪90年代恒星年龄接近180亿年或200亿年时严重。”邦德说:“由于测定结果的不确定性,现在年龄已经趋于一致,
”然而马修斯认为这个问题还没有解决。2019年7月,在加州圣巴巴拉的卡夫利理论物理研究所,天文学家在一次顶级宇宙学家国际会议上,对提出宇宙不同年龄的研究感到困惑。他们正在研究相对较近的星系的测量,这表明宇宙比宇宙微波背景所确定的年龄要年轻数百亿年。“KdSPE”“KDSPS”相关:文明的大爆炸:10个令人惊奇的起源事件“KdSPE”“KdSPs”,实际上,远不是138亿岁,因为据欧洲普朗克太空望远镜2013年对宇宙辐射的详细测量估计,宇宙的年龄可能只有114亿年。这项研究的幕后黑手之一是马里兰州巴尔的摩太空望远镜科学研究所的诺贝尔奖获得者亚当·里斯。
的结论是基于一个不断膨胀的宇宙的概念,如埃德温·哈勃1929年所示。这是宇宙大爆炸的基本原理——理解到曾经有一种炽热密集的状态爆发出来,拉伸空间。它指出了一个应该可以测量的起点,但新的发现表明膨胀率实际上比普朗克提出的要高10%左右。
事实上,普朗克团队确定膨胀率为每秒674公里每兆帕,但最近对宇宙膨胀率的测量显示,其值为73或74。赖斯说,这意味着,根据早期宇宙物理学,对当今宇宙膨胀速度的测量和对其膨胀速度的预测之间存在着差异它导致了对公认理论的重新评估,同时也显示了对于暗物质和暗能量还有很多需要学习的地方,而暗物质和暗能量被认为是幕后黑手与之相关的
:关于暗物质
的11个最大未解问题哈勃常数的较高值表明宇宙的年龄较短。每秒6774公里的常数将导致138亿年的年龄,而73年中的一年,甚至如一些研究所显示的高达77年,将表明宇宙年龄不超过127亿年。这是一个不匹配的现象,再次表明HD 140283比宇宙还要古老。此后,它也被2019年发表在《科学》杂志上的一项研究所取代,该研究提出哈勃常数为824,表明宇宙的年龄只有114亿年。
马修斯认为答案在于更大的宇宙学精细化。”“我怀疑是观测宇宙学家遗漏了一些造成这种悖论的东西,而不是恒星天体物理学家,”他说,并指出恒星的测量可能更精确这并不是因为宇宙学家在任何方面都比较草率,而是因为宇宙的年龄测定比恒星的观测和理论上的不确定性要大得多,而且可以说要复杂得多。
星云和深空恒星。(Vadim Sadovski/Shutterstock)那么,科学家们将如何解决这个问题呢?
是什么让宇宙看起来比这颗恒星更年轻?
“有两种选择,科学史表明,在这种情况下,现实是两者的混合,”马修斯说在这种情况下,这将是尚未完全理解的观测误差来源,加上宇宙动力学理论中的一些空白,例如暗能量的强度,
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他提出了当前“年龄悖论”反映暗能量时间变化的可能性,因此,加速率的变化——理论家发现的一种可能性——可能与关于引力基本性质的观点相一致,例如所谓的因果集理论。马修斯说,对引力波的新研究可能有助于解决这个悖论。
要做到这一点,科学家们将着眼于死星对在时空结构中产生的涟漪,而不是依靠宇宙微波背景或对造父变星和超新星等邻近天体的监测要测量哈勃常数——前者导致每秒67公里的速度,而后者导致73公里的速度。
的麻烦在于,测量引力波并不容易,因为2015年才首次直接探测到引力波。但据纽约扁平铁研究所的天体物理学家斯蒂芬·芬尼(Stephen Feeney)称,未来十年可能会有突破性进展。这个想法是利用这些事件发出的可见光,从中子星对之间的碰撞中收集数据,计算出它们相对于地球的移动速度。它还需要分析由此产生的引力波,以获得距离的概念——两者可以结合起来,给出哈勃常数的测量结果,这应该是迄今为止最精确的。
HD 140283的年龄之谜正导致更大、更科学的复杂事物,改变了人们对宇宙工作。
“对于这个悖论最可能的解释是一些被忽视的观测效应和/或我们对宇宙膨胀动力学的理解中缺失的一些东西,”马修斯说。确切地说,这个“东西”是什么,肯定会让天文学家们在一段时间内受到挑战。
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发表在《天文与天体物理学报志上的一项新研究描述了一种潜在的新型恒星,它诞生于通常与毁灭而非创造有关的事件中: 两颗白矮星的合并。这篇论文由波茨坦大学的天文学家 Lidia Oskinova 合著,增加了我们对这个系统的理解,这个系统叫做 IRAS 00500 + 6713,早在2019年就引起了天文学家的注意。
加州大学圣克鲁兹分校的理论天体物理学家乔西亚 · 施瓦布(Josiah Schwab)没有参与这项新研究,他在一封电子邮件中解释说,事实上,这个奇怪的天体案例为天文学家提供了“新的证据,证明在不完全摧毁正在爆炸的天体的情况下,可能会产生类似超新星的爆炸”。
白矮星是死去的类似太阳的恒星留下的致密、干瘪的残余物。成对的白矮星经常聚集在一起,形成一个被称为1 a 型超新星的大型恒星爆炸。新的研究表明,IRAS 00500 + 6713就是这种情况,但爆炸的强度不足以摧毁这个系统; 相反,它导致了一种未知类型的恒星的形成。
IRAS 00500 + 6713是不寻常的,这对于2019年最初描述该系统的科学家来说是显而易见的。它由一颗超热的中央恒星组成,名为 J005311,被充满热气体和温暖尘埃的星云所包围。这颗恒星含有大量的氧和碳,但其恒星风的速度超过了图表上的速度,达到了每秒10000英里(16000公里/秒)。在发给 Gizmodo 的一封电子邮件中,Oskinova 说,以前从未见过其他类似的天体。事实上,这个通过红外线观测到的天体似乎太亮了,不可能是白矮星,这促进了新的研究。
利用欧洲航天局的 xmm- 牛顿太空望远镜,Oskinova 和她的同事们注意到这个星云在 x 射线的照射下非常明亮,并且包含了大量的氖元素。
“我们的 x 射线观测使得确定星云的化学成份成为可能,并强有力地增进了我们对中央恒星化学成份的了解,” Oskinova 解释说。“我们发现这个系统含有大量的氖、硅和硫。此外,x 射线观测显示,该星云充满了温度只有几百万度的非常热的气体,而中央恒星也是 x 射线发射的来源。”
理论模型表明这个物体是两个白矮星聚集在一起的结果。较重的白矮星把物质从较轻的伴星上拉开,最终引发了超新星爆炸,但是这个超新星太弱,不足以完全摧毁这个系统。然而,与此同时,爆炸的威力仍然足以喷射出大量的物质。Oskinova 和她的同事们相信,这个富含氖的星云是喷射物质的来源,而且一个紧密结合的物体设法从弱超新星中幸存下来,使它发展成为我们今天看到的恒星。至少,在这种情况下是这样。
“ IRAS 00500 + 6713是一种新发现的恒星。我们不知道还有其它具有类似属性的对象。”奥斯基诺娃说。“我们可以说它是一颗非常不寻常的恒星。”
研究小组无法确定该天体的质量,但其高亮度与质量超过14太阳质量的天体一致,这是白矮星的上限(任何质量较重的天体都会转变为中子星)。
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本文2023-10-02 23:03:55发表“资讯”栏目。
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