来自俄勒冈大学的天文学研究团队将地球与50个不同星系的“可观测量”进行了对比,并调整了哈勃常数(新的哈勃常数为75.1)。通过调整后的数据重新配置了塔利-费舍尔关系(Tully-Fisher关系),最终得出了新结论:宇宙诞生了约126亿年,比之前估量的138亿年年轻了12亿年。该研究结果于7月17日发表于《天文杂志》(Astronomical Journal)上。
确定宇宙已经诞生多少年须依赖数学和计算模型,通过最古老恒星的距离,星系的演化和宇宙的膨胀率,倒推出所有星体回到最初的状态需要多长时间。
这个推算过程常涉及一个关键因素——哈勃常数(即宇宙的膨胀率),该常数以艾德温·哈勃(Edwin Hubble)的名字命名,他于1929年首次计算了宇宙的膨胀率。
在过去的50年里使用传统的测量技术将哈勃常数值测定为75,但是通过宇宙微波背景(CMB)得出的数值为67。CMB技术虽然使用了不同的假设和计算机模拟,但仍应得出相同的哈勃常数估计值。
俄勒冈大学的物理学教授詹姆斯·肖伯特(James Schombert)认为:“这造成了宇宙学领域里的紧张局势。不同方法推测的结果差异远远超出了观测误差范围,这给宇宙学界造成了很大困惑。”
用各种技术得到的不同的哈勃常数值推出宇宙的年龄在120亿~145亿年之间。美国宇航局(NASA)2013年威尔金森微波各向异性探测器的观测结果得出的宇宙年龄为137.7亿年。目前138亿年成为普遍认同的宇宙年龄。
此次,肖伯特领衔的团队利用一种被称为可见物质图利-菲舍尔关系的测距工具进行推算。
肖伯特说:“众所周知,测量距离非常困难,因为星系离我们很遥远,而用来标定距离的路标又很暗并且难以校准。但此次研究采用的新方法可以更准确地表达星系的质量和自转曲线的关系,通过数学方程式,将这些关系式转换为年龄和膨胀率等数据。”
此番操作确定的哈勃常数为75.1(公里每秒每兆秒差距,上下浮动2.3)。同时,他们认为,所有低于70的哈勃常数值都可以被排除。对于这一点他们有95%的把握。
肖伯特介绍说:“不过,我们所得出的哈勃常数值处在不同宇宙学学派得出的值域的高端,这表明我们对宇宙的理解是不完整的,意味着将来可能会涌现出新的宇宙模型。”
资料来源:
New approach refines the Hubble's constant and age of universe