新研究將宇宙估算年齡加倍至267億年
一項新的研究挑戰了主流宇宙學模型,並為所謂的“不可能的早期星系問題”提供了新的線索,根據這項研究,我們的宇宙年齡可能是目前估計的兩倍。“我們新設計的模型將星系的形成時間延長了上百億年,使宇宙的年齡達到了267億年,而不是之前估計的137億年,”該研究的作者、拉金德拉·古普塔(Rajendra Gupta) 說道,他是渥太華大學理學院的物理學兼職教授。
拉金德拉·古普塔
多年來,天文學家和物理學家通過測量大爆炸以來經過的時間以及根據來自遙遠星系的光的紅移研究最古老的恆星來計算宇宙的年齡。2021年,得益於新技術和科技進步,使用Lambda-CDM一致性模型估計我們宇宙的年齡為137.97億年。
然而,許多科學家對像HD 140283這樣的恆星的存在感到困惑,這些恆星似乎比我們宇宙的估計年齡還要古老,而且詹姆斯·韋伯太空望遠鏡發現了處於高級演化狀態的早期星系。這些星系在大爆炸後僅僅3 億年左右就存在了,似乎具有通常與數十億年的宇宙演化相關的成熟度和質量水平。此外,它們的尺寸出人意料地小,這給這個方程增添了另一層神秘感。
茲威基的疲倦光理論提出,來自遙遠星系的光的紅移是由於光子在遙遠的宇宙距離上逐漸損失能量造成的。然而,它被認為與觀察相衝突。然而古普塔發現,“通過讓這一理論與膨脹的宇宙共存,就有可能將紅移重新解釋為一種混合現象,而不是純粹由膨脹引起。”
除了茲威基的疲倦光理論之外,古普塔還引入了保羅·狄拉克假設的演化“耦合常數”的想法。耦合常數是控製粒子之間相互作用的基本物理常數。根據狄拉克的說法,這些常數可能會隨著時間的推移而變化。通過允許它們演化,韋伯望遠鏡在高紅移下觀察到的早期星系形成的時間範圍可以從幾億年延長到數十億年。這為這些古老星系中觀察到的先進發展水平和質量提供了更可行的解釋。
一項新的研究表明,宇宙的年齡可能有267億年,幾乎是公認的137億年年齡的兩倍。新模型結合了茲威基的累光理論和狄拉克不斷變化的耦合常數,可以解釋宇宙大爆炸後3億年才形成的成熟小星系的存在,並對宇宙常數提出了新的解釋。
此外,古普塔認為,對“宇宙常數”的傳統解釋需要修改,該常數代表了導致宇宙加速膨脹的暗能量。相反,他提出了一個常數來解釋耦合常數的演變。宇宙學模型的這種修改有助於解決早期宇宙中觀測到的小星系尺寸之謎,從而實現更準確的觀測。