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根据球状MGMF-023星团,宇宙有133.5亿岁

天文学与空间 2022-02-12 00:01:18

马特·威廉姆斯,《今日宇宙》 银河系中的球状星团,基于欧空局盖亚天文台的数据

信用:欧空局/盖亚/DPAC 今天,一个被广泛接受的理论是,大约130亿年前,当第一批恒星在我们的宇宙中形成时,它们很快聚集在一起形成球状星团

这些星系团然后与其他星系团结合形成第一个星系,从那时起,这些星系一直在通过合并和进化而成长

出于这个原因,天文学家长期以来一直怀疑宇宙中最古老的恒星是在球状星团中发现的

因此,对这些星团中恒星的研究是确定宇宙年龄的一种手段,这仍然是一些猜测的结果

本着这种精神,一个由天文学家和宇宙学家组成的国际团队最近对球状星团进行了一项研究,以推断宇宙的年龄

他们的结果表明宇宙大约是13

350亿年前,这个结果可以帮助天文学家更多地了解宇宙的膨胀

他们的研究题为“用球状星团推断宇宙的年龄”,最近出现在网上,并提交给《宇宙学和天体粒子物理学杂志》审议

这项研究是由大卫·道森领导的,他是巴塞罗纳大学宇宙科学研究所的一名博士前研究员,法国、西班牙和美国的一个小组也加入了他的研究

如上所述,球状星团由于其不寻常的性质而对天文学家特别感兴趣

这些球形恒星集合是在银河系核心外的光环中发现的,比开放星团(在银河系的圆盘中发现的)密度大得多

大多数球状星团在年龄上也是一致的,包含已经进入红巨星阶段的老恒星

事实上,对银河系球状星团的研究表明,我们银河系中一些最古老的恒星就存在于其中

虽然球状星团的起源及其在银河系演化中的作用仍然是个谜,但天文学家相信,对这些古老恒星的研究将会产生关于这两者的有价值的信息

正如瓦尔辛和他的同事通过电子邮件与《今日宇宙》分享的那样: 球状星团M80(左)和NGC 1866(右)显示了较老的红色恒星和蓝色年轻恒星

信用:美国宇航局/HHT/科技处/光环/欧空局/哈勃&美国宇航局 “球状星团是宇宙中最早形成的恒星结构之一,因此可以作为星系和恒星形成时期的一个很好的估计器来推断宇宙的年龄

从天体物理学的角度来看,它们提供了大量关于星系和恒星形成和演化的信息

" 为了他们的研究,研究小组检查了68个银河球状星团,这些星团是由哈勃太空望远镜的高级巡天照相机观察到的

具体来说,他们根据星等研究了这些星团中恒星的分布,星等是通过使用修正的等时线来模拟数据而获得的

这个软件包采用恒星模型提供的合成测光法,然后根据在同一年龄的演化轨迹上发现的相同质量的恒星来插值它们的星等

瓦尔丁解释说: “使用萨拉杰迪尼等人(2007年)用哈勃太空望远镜对球状星团的调查目录,我们使用理论等时线(等时线是一组在同一年龄对一系列不同质量计算的恒星模型)从球状星团的颜色星等图中提取信息

事实上,恒星根据其大小和颜色在图中的分布方式可以限制恒星等时线的参数敏感性,这些等时线对应于具有相同年龄的恒星群

" 同样,该团队依赖于梅萨等时线和恒星轨迹恒星模型,以及达特茅斯恒星演化数据库(DSED)

最后,他们得到了最古老的全球星团的平均年龄估计为13岁

一百三十亿年

在考虑了这些球状星团形成所需的时间后,他们能够推断出年龄估计为13岁

350亿年

宇宙的大爆炸时间线

宇宙中微子在它被发射的时候影响了宇宙微波背景辐射,直到今天,物理学还在处理它们的剩余演化

学分:美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院/美国

卡什林斯基(GSFC) 该结果的置信水平为68%,不确定性范围为0

160亿年(统计)和0

50亿年(系统性)

该值与之前估计的13岁相符

8 0

02亿年,这是由普朗克宇宙微波背景任务(CMB)获得的数据推断出来的——宇宙大爆炸产生的残余背景辐射,从各个方向都可以看到

此外,先前的估计依赖于清洁发展机制宇宙模型,这是大爆炸模型的一个版本,包含三个主要组成部分:暗能量、“冷”暗物质和普通物质

这实质上意味着球状星团能够以一种不依赖于理论模型的方式精确地限制宇宙的年龄

此外,由于他们的年龄估计与基于宇宙膨胀的估计相一致,这些信息也可能为后者提供线索

当然,瓦尔丁和他的同事承认,如果科学家希望弄清楚为什么历史上年龄估计值之间存在如此大的差异,更多的观察和数据是必要的。 “在宇宙膨胀的持续不确定性中,收集尽可能与宇宙学无关的解释的更多数据以理解差异的来源是很重要的

尽管球状星团不能提供膨胀的直接测量,但它们允许我们限制宇宙的年龄,这可能与膨胀有关

宇宙的年龄也是由CMB观测结果决定的,但这种决定非常依赖于模型

膨胀估计的一个有价值的方面是,它是在没有假设任何宇宙模型的情况下获得的

这两个测量之间的一致性可以用来确认宇宙学模型的重要方面

"

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