宇宙物質(zhì)大小對比
宇宙年齡的猜想
德國科學家研究發(fā)現(xiàn),宇宙深處的一個類星體上鐵物質(zhì)含量要遠多于太陽系中任何一個星體。由于天體中鐵物質(zhì)的形成需要極漫長的時間,在與太陽系天體鐵物質(zhì)含量對比的基礎(chǔ)上,科學家提出宇宙年齡可能大于此前人們的猜測。
馬普學會地外物理學研究所和歐洲航天局的科學家們借助空間射線望遠鏡對這一編號為“APM08279+5255”的類星體上所含成分進行分析發(fā)現(xiàn),雖然該類星體中似乎并不存在氧元素等,但其鐵物質(zhì)含量大約是太陽系中單個星體的3倍左右。
根據(jù)現(xiàn)有認識,類星體及其所含鐵物質(zhì)是在宇宙大爆炸后15億年左右才逐漸形成的,而天體中的鐵物質(zhì)是在宇宙中星體燃燒爆炸之后經(jīng)過聚變反應后形成的。
也就是說,某個天體上的鐵物質(zhì)只能在數(shù)十億年時間內(nèi)才逐漸積聚起來?,F(xiàn)有研究認為,宇宙的年齡至少為125億年,太陽系形成的時間約在90億年前。
因此,以太陽系天體中鐵物質(zhì)含量作對比,這一新發(fā)現(xiàn)或者表明宇宙中存在一類人們迄今并無認識的富含鐵物質(zhì)的星體,或者表明宇宙年齡要大于此前的猜測。
宇宙年齡的測量
這一直是科學家所關(guān)注的問題。因為它是宇宙是否會膨脹的一個指標。測定宇宙年齡的方法有很多。用同位素年代法測量過地球的年齡為40億年至50億年,月球年齡為46億年,太陽年齡為50億年至60億年,此法測定宇宙年齡為120億年。
比較常用的還有球狀星團測量法,它是借助恒星演化理論來測算恒星年齡,利用這個方法計算的宇宙年齡為80億年至180億年。
如果從測定的最老恒星的年齡約200億年來看,宇宙的年齡至少應在180億年以上。哈勃常數(shù)測定法是基于宇宙膨脹的觀測事實確立的。在一個不斷膨脹的宇宙中,測膨脹速度可通過紅移量的測量來獲得。測出鄰近星系與我們的距離,再由此標定紅移與距離的關(guān)系,就可提供宇宙的尺度,進而計算宇宙的年齡,因此測定出鄰近星系與我們之間的距離是最為關(guān)鍵的。
測量與鄰近星系距離的方法有兩種,每種方法測量出的結(jié)果也都有兩種,即200億年和100億年。
還有人采用一種與哈勃常數(shù)無關(guān)的測定方法,測得的宇宙年齡為240億年。德國的科學家測定出宇宙年齡為340億年??傊\用不同的測定方法測出來的宇宙年齡都不一樣,而且相差非常遠。
宇宙年齡的增加
2006年8月7日,美國出版的一份報告稱,宇宙的年齡可能比原先設想的還要早20億年。
科學家們已發(fā)現(xiàn)一個比原先預想還遠15%的鄰近星系,這意味著宇宙的年齡可能少估計了15%。但是另一些專家認為現(xiàn)在下結(jié)論還為時過早。
天文學家們通過觀測一顆階段性改變亮度的特殊行星,已經(jīng)成功測定出許多遙遠星系的相對距離。
但是為了知道這些星系距離人們究竟有多少光年,科學家們需要直接計算銀河系和一些星系之間的距離,這樣的測量很難進行。
華盛頓卡耐基研究所的阿切斯特 波南斯和他的同事在銀河系的“鄰居”三角座星系中觀測到一顆正在逐漸暗淡的失色雙星。
這個系統(tǒng)中的兩顆星星在它們的軌道上互相穿越,他們根據(jù)亮度估計行星離地球的距離約為300萬光年。
如果這個數(shù)據(jù)得到確定,新的距離暗示更遠的星系都將比原先遠15%。而且因為宇宙的大小和年齡都以星系距離為基礎(chǔ),所以宇宙的年齡從137億年增加到了157億年。
由于宇宙是怎樣產(chǎn)生,又是怎樣演化等問題至今也沒有一個正確的解釋,所以宇宙的壽命到底有多大,也無法給它一個合理的解釋,有待科學的進一步研究。
宇宙的歸宿
自大爆炸至今,宇宙大約已有110億年的歷史。今后如何發(fā)展,科學家們有兩種看法:一種是繼續(xù)膨脹下去;一種是膨脹到一定程度后,轉(zhuǎn)而收縮。但不管如何發(fā)展,最終都會走向死亡。
當然,科學家們還不知道宇宙將在什么時候死亡,這會是一個很長很長的時間,比如說不可想象的億兆年吧!
宇宙如果轉(zhuǎn)而收縮,宇宙中的物質(zhì)密度會逐漸增大,星球之間的距離會縮短,整個宇宙的溫度將逐漸升高。
當整個宇宙的溫度升高到超過太陽等恒星的溫度時,恒星也將化成氣體而消失,黑洞則趁機飽餐一頓。然后,變“胖”變重的黑洞相互合并,形成一個大黑洞,最后蒸發(fā)。
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