原標題:科學界最新發現!宇宙年齡要年輕4000萬年!

最新報告出來了!宇宙年齡被重新定義!

科學界最新發現!宇宙年齡要年輕4000萬年!

衆所周知,目前科學界對於宇宙年齡的定義是138.2億年,但是根據新的觀測結果表明,宇宙有137.7億年的歷史,比原來要年輕4000萬年!

說起宇宙年齡,自然要說起宇宙中最古老的光是宇宙微波背景(CMB)。這種光是當宇宙開始時的緻密物質冷卻到足夠透明時形成的。它經過數十億年的旅行纔到達地球,從明亮的橙色光芒延伸到涼爽的、看不見的微波。自然,它是瞭解宇宙歷史和宇宙膨脹的絕佳來源。

宇宙微波背景輻射是我們測量宇宙膨脹速率的方法之一。在早期的宇宙中,在大爆炸形成的高密度熱海中,存在着密度和溫度的微小波動。隨着宇宙的膨脹,漲落也隨之膨脹。所以我們今天在宇宙微波背景中看到的起伏的尺度告訴我們宇宙是如何成長的。平均而言,這些波動大約有10億光年的跨度,這給了我們一個速率值(哈勃參數)在67.2到68.1千米/秒/Mpc之間。

當然,宇宙微波背景輻射並不是測量哈勃參數的唯一方法。還有一種是使用變星和遙遠的超新星來創建一個宇宙距離階梯,進而告訴你膨脹的速率。問題是,這種替代方法給出了一個更大的哈勃參數值。如果超新星的方法是正確的,那麼宇宙更年輕,膨脹的速度比CMB尺度所能支持的要快。一段時間以來,人們一直希望新的觀測結果和測量宇宙膨脹的新方法能夠解決這個問題,但一項新的研究打破了這些希望。這項研究使用智利北部的阿塔卡馬宇宙學望遠鏡(ACT)觀察了宇宙微波背景得出了一個令人驚訝的結果。

對宇宙微波背景輻射最詳細的觀測是通過諸如普朗克衛星這樣的衛星進行的。在太空中,你可以清楚地看到宇宙殘餘熱量,讓你可以測量溫度波動。阿塔卡馬宇宙學望遠鏡是陸基的,但它位於安第斯山脈的高處,那裏的空氣非常稀薄和乾燥,所以它可以很好地觀測到CMB。但它也是專門爲觀察宇宙光的偏振而設計的。

早期的宇宙充滿了光,但因爲它的高溫和電離,光子在散射出質子或電子之前發射的距離並不遠。但是在宇宙大爆炸38萬年後,早期宇宙中的物質冷卻到足以變成中性的氫和氦,這對光線來說基本上是透明的。我們看到的宇宙微波背景輻射光在足夠清晰的光線到達我們之前進行了最後一次散射。當光從某物上散射時,相對於散射,它是定向的,或偏振的。因此,所有的CMB光都是偏振的,它的方向告訴我們早期宇宙的情況。

研究小組利用這種兩極分化來確定宇宙的年齡和膨脹率。正如宇宙微波背景中均勻溫度區域的大小告訴我們宇宙膨脹的速度一樣,均勻偏振區域的大小也告訴我們宇宙膨脹的速度。該團隊比以往任何時候都更精確地測量了偏振尺度,並確定哈勃參數在66.4到69.4公里/秒/Mpc之間。這給出了宇宙的年齡爲137.7億年,這與普朗克對宇宙微波背景的測量結果是一致的。

而在2019年,一個測量星系運動的研究小組計算得出,宇宙比普朗克研究小組預測的要年輕億萬年。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組測量值可能不正確的擔憂。

所以現在我們有兩個獨立的精確測量宇宙膨脹的方法,它們是一致的。但其他使用超新星的測量方法卻不同意這種說法,所以這裏顯然有我們不理解的地方。在這一點上有一點是清楚的,那就是我們的宇宙學模型的某些方面需要修正。

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