當人類以為已經弄清宇宙年齡時,新的發現卻再次掀翻了桌子。
過去幾十年里,天文學界幾乎一致認為:宇宙誕生于138億年前的“大爆炸”。這一數字被寫進教材、百科全書以及無數科普作品之中。
然而,隨著韋伯空間望遠鏡(JWST)的投入使用,一批遠超預期的古老星系接連出現。一些科學家甚至提出一個大膽猜想——宇宙的真實年齡可能不是138億年,而是高達256億年。
![]()
如果這一觀點最終成立,人類對宇宙歷史的認知將迎來近百年來最大的改寫。
韋伯望遠鏡看到了“不該存在”的星系
2022年7月,耗資100億美元建造的韋伯空間望遠鏡正式開始科學觀測。
與哈勃望遠鏡相比,韋伯的觀測能力提高約100倍,能夠看到宇宙更加遙遠、更加古老的區域。
按照傳統宇宙學模型推算:
宇宙年齡:138億年
第一代恒星形成時間:大爆炸后約1億至2億年
大型成熟星系形成時間:大爆炸后約10億年左右
理論上,在宇宙誕生后的最初幾億年里,應該只有零散的小型原始星系。
然而韋伯看到的景象卻令人震驚。
多個紅移值超過10的星系被發現,其中包括:
JADES-GS-z13-0
JADES-GS-z14-0
GLASS-z13
CEERS-93316
這些天體發出的光來自宇宙誕生后僅3億至4億年的時期。
最令人困惑的是:
這些星系并非幼年狀態。
它們已經擁有:
大量恒星
復雜結構
極高恒星形成率
相當可觀的質量
看起來更像已經成長數十億年的成熟星系。
數據到底有多離譜?
以JADES-GS-z14-0為例。
這是目前已確認最遙遠的星系之一。
關鍵數據如下:
項目
數據
紅移值
14.32
觀測時間
宇宙誕生約2.9億年后
恒星形成率
數十倍銀河系
星系直徑
數千光年
恒星總質量
數億至十億太陽質量
問題來了。
按照標準模型:
宇宙剛誕生2.9億年。
第一代恒星形成需要時間。
恒星死亡后產生重元素又需要時間。
隨后新的恒星形成還需要時間。
最后才能逐漸組裝成大型星系。
整個過程至少需要數億至十億年。
但韋伯看到的這些星系似乎跳過了成長階段,直接“成年”。
![]()
許多天文學家開始稱之為:
“早期宇宙危機(Early Universe Crisis)”。
哈勃常數危機雪上加霜
事實上,宇宙學早已出現裂縫。
最大的爭議來自著名的“哈勃常數危機”。
宇宙膨脹速度有兩種測量方式:
方法一:宇宙微波背景輻射
通過分析宇宙誕生后的遺跡光。
測得:
哈勃常數約67.4 km/s/Mpc
方法二:超新星測距
通過觀測附近星系。
測得:
哈勃常數約73 km/s/Mpc
兩者相差接近9%。
對于宇宙學而言,這是極其嚴重的偏差。
意味著:
至少有一部分理論存在問題。
韋伯發現的超古老星系,又進一步加劇了這種矛盾。
256億年宇宙年齡從何而來?
2023年,來自加拿大渥太華大學的理論物理學家
Rajendra Gupta
提出一個引發巨大爭議的新模型。
根據他的研究:
如果引入“光疲勞效應”(Tired Light)以及宇宙演化修正參數,那么宇宙年齡可能達到約267億年。
部分媒體在傳播過程中將其簡化為:
“宇宙年齡約256億年”。
這一數字幾乎是現有年齡的兩倍。
按照這個模型:
標準模型
138億年
↓
形成早期成熟星系非常困難
新模型
256億至267億年
↓
給予星系更多成長時間
↓
韋伯發現的古老星系變得合理
從數學上看,這確實能緩解當前矛盾。
但主流科學界并不買賬
![]()
需要強調的是:
256億年宇宙并不是新的科學共識。
目前主流宇宙學仍然支持ΛCDM模型(標準宇宙學模型)。
原因主要有三點。
第一:宇宙微波背景輻射
歐洲空間局的
Planck Mission
測得的數據與138億年宇宙高度吻合。
第二:元素豐度預測準確
標準模型能夠準確預測:
氫約75%
氦約25%
微量鋰元素
這些比例與實際觀測十分接近。
第三:大尺度結構符合模擬
目前數十億光年的宇宙結構模擬結果,與標準模型基本一致。
因此多數天文學家認為:
韋伯發現的問題更可能意味著:
星系形成速度比預期快得多
暗物質性質尚未完全理解
恒星形成機制存在未知過程
而不是宇宙年齡直接翻倍。
韋伯真正改變了什么?
即使256億年最終被證明錯誤,
韋伯已經完成了一項偉大的任務:
它迫使科學家重新審視宇宙起源理論。
截至目前,韋伯已經發現:
紅移超過10的星系數量遠超預期
早期黑洞增長速度驚人
大質量星系出現時間遠早于理論預測
星系演化模型需要重新修正
許多研究團隊正在嘗試新的解釋:
原初黑洞理論
早期暗能量模型
修正引力理論
新型暗物質模型
未來幾年,隨著更多觀測數據公布,答案可能逐漸浮出水面。
![]()
科學史上,許多“真理”都曾被新的觀測推翻。
19世紀,人們認為銀河系就是整個宇宙;
20世紀,人們相信宇宙永恒不變;
如今,人類又開始懷疑138億年的宇宙年齡是否完整無誤。
韋伯望遠鏡看到的那些來自130多億年前的微弱光芒,正像一封封穿越時空的來信,不斷提醒著我們:
或許宇宙遠比想象中更加古老,也更加神秘。
256億年是否正確仍未可知,但可以確定的是——人類對宇宙的認知,或許才剛剛開始。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.