早期恒星亮度超出预计,天文学家认为,宇宙年龄或为256亿年
人类看到的所有恒星和星系,其实只占了宇宙的质能总量的5%,剩下的是占比25%的暗物质和占比70%的暗能量。
不同于普通物质的发光与反光,天文学家们认为暗物质只产生引力,除此之外不跟其他任何物质发生作用,因此尽管上世纪科学家就意识到暗物质的存在了,但直到今天也没真正发现或者探测到过暗物质。
最新的一项研究表明:暗物质在早期的宇宙不仅是宇宙空间的填充物,而且还参与了黑洞的形成,甚至在氢元素还不足以形成的恒星之前,早期宇宙中就存在过由暗物质坍塌而成的恒星,它们的亮度也远超现阶段的正常物质形成的恒星。
这些新的发现来自于韦伯望远镜拍摄的早期星系,因为它有着比韦伯望远镜更强大的观测能力,所以在拍到早期星系的时候还能拍到内部的恒星,紧接着天文学家们就发现这些早期星系内的横向亮度,要比我们之前理论预测的亮度更高,这意味着在早期宇宙中构成恒星的物质可能不只有普通物质,还有暗物质。
于是在第一代恒星的基础上,天文学家提出了一种由暗物质驱动的早期恒星,它们的亮度往往能比肩一个星系的亮度,甚至从远距离上看它们就是一个星系,但事实上只有韦伯望远镜能看到,它们是单颗明亮的超级恒星。
不同于正常恒星只有氢元素和一些重元素构成,暗物质恒星内存在一种理论粒子,科学家将其称为WIMP,它可能是一种重型且只弱相互作用的粒子,但它们位于早期恒星的核心区域时,会被恒星的质量压缩到一个相当高的水平,并因此释放大量能量推高恒星的温度和亮度。
在这种情况下,韦伯望远镜才看到了远古时期的恒星有着极高的亮度,不过暗物质恒星只是这种现象的解释之一。
除了它之外,还有天文学家认为宇宙早期高亮度恒星的出现原因很简单,那就是宇宙的年龄被估计错了,我们现在看到的所谓的远古恒星,可能是宇宙发展到中期的产物,因此才有了超高的亮度,而不是宇宙大爆炸后刚开始的第一批恒星。
事实上根据韦伯望远镜拍到的恒星和星系,如果把理论预测的亮度往上套用的话,宇宙的真正年龄将会变成256亿年而不是138亿年,这样一来韦伯望远镜拍到的就是第二代恒星甚至是第三代恒星,因此才会有那么高的亮度。
然而宇宙的年龄如果真的被修正,达到256亿年的话,对我们寻找外星文明可能不是一件好事,因为如此漫长的时间宇宙中肯定已经存在了大量高等智慧文明,在这种情况下我们还找不到它们就只有一个可能,那就是人类文明是它们的观察对象,即水缸的里的鱼,因此太阳系附近的星球上也没有外星文明的迹象。
总体来看
不论是暗物质恒星还是宇宙年龄的修正,它们都说明我们对宇宙认知还很有限,在未来也许我们会发现新的宇宙规律,解开宇宙的更多秘密。
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