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早期恒星亮度超出預(yù)計,天文學(xué)家認(rèn)為,宇宙年齡或為256億年

人類看到的所有恒星和星系,其實只占了宇宙的質(zhì)能總量的5%,剩下的是占比25%的暗物質(zhì)和占比70%的暗能量。

不同于普通物質(zhì)的發(fā)光與反光,天文學(xué)家們認(rèn)為暗物質(zhì)只產(chǎn)生引力,除此之外不跟其他任何物質(zhì)發(fā)生作用,因此盡管上世紀(jì)科學(xué)家就意識到暗物質(zhì)的存在了,但直到今天也沒真正發(fā)現(xiàn)或者探測到過暗物質(zhì)。

最新的一項研究表明:暗物質(zhì)在早期的宇宙不僅是宇宙空間的填充物,而且還參與了黑洞的形成,甚至在氫元素還不足以形成的恒星之前,早期宇宙中就存在過由暗物質(zhì)坍塌而成的恒星,它們的亮度也遠超現(xiàn)階段的正常物質(zhì)形成的恒星。

這些新的發(fā)現(xiàn)來自于韋伯望遠鏡拍攝的早期星系,因為它有著比韋伯望遠鏡更強大的觀測能力,所以在拍到早期星系的時候還能拍到內(nèi)部的恒星,緊接著天文學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)這些早期星系內(nèi)的橫向亮度,要比我們之前理論預(yù)測的亮度更高,這意味著在早期宇宙中構(gòu)成恒星的物質(zhì)可能不只有普通物質(zhì),還有暗物質(zhì)。

于是在第一代恒星的基礎(chǔ)上,天文學(xué)家提出了一種由暗物質(zhì)驅(qū)動的早期恒星,它們的亮度往往能比肩一個星系的亮度,甚至從遠距離上看它們就是一個星系,但事實上只有韋伯望遠鏡能看到,它們是單顆明亮的超級恒星。

不同于正常恒星只有氫元素和一些重元素構(gòu)成,暗物質(zhì)恒星內(nèi)存在一種理論粒子,科學(xué)家將其稱為WIMP,它可能是一種重型且只弱相互作用的粒子,但它們位于早期恒星的核心區(qū)域時,會被恒星的質(zhì)量壓縮到一個相當(dāng)高的水平,并因此釋放大量能量推高恒星的溫度和亮度。

在這種情況下,韋伯望遠鏡才看到了遠古時期的恒星有著極高的亮度,不過暗物質(zhì)恒星只是這種現(xiàn)象的解釋之一。

除了它之外,還有天文學(xué)家認(rèn)為宇宙早期高亮度恒星的出現(xiàn)原因很簡單,那就是宇宙的年齡被估計錯了,我們現(xiàn)在看到的所謂的遠古恒星,可能是宇宙發(fā)展到中期的產(chǎn)物,因此才有了超高的亮度,而不是宇宙大爆炸后剛開始的第一批恒星。

事實上根據(jù)韋伯望遠鏡拍到的恒星和星系,如果把理論預(yù)測的亮度往上套用的話,宇宙的真正年齡將會變成256億年而不是138億年,這樣一來韋伯望遠鏡拍到的就是第二代恒星甚至是第三代恒星,因此才會有那么高的亮度。

然而宇宙的年齡如果真的被修正,達到256億年的話,對我們尋找外星文明可能不是一件好事,因為如此漫長的時間宇宙中肯定已經(jīng)存在了大量高等智慧文明,在這種情況下我們還找不到它們就只有一個可能,那就是人類文明是它們的觀察對象,即水缸的里的魚,因此太陽系附近的星球上也沒有外星文明的跡象。

總體來看

不論是暗物質(zhì)恒星還是宇宙年齡的修正,它們都說明我們對宇宙認(rèn)知還很有限,在未來也許我們會發(fā)現(xiàn)新的宇宙規(guī)律,解開宇宙的更多秘密。

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