欧洲南方天文台的天文学家们通过一种独特的方式,发现银河系中有一颗恒星几乎与宇宙“同龄”。

从宇宙时间表上看此次发现的恒星新华网北京5月13日电,据新一期美国《天体物理学杂志》报道,欧洲南方天文台的天文学家们通过一种独特的方式,发现银河系中有一颗恒星几乎与宇宙“同龄”。
欧洲南方天文台的一份报告指出,这颗代号为HE1523-0901的恒星“年龄”约为132亿岁,而很多天文学家认可的宇宙“年龄”约为137亿岁。这一发现有助于了解宇宙形成早期的历史信息。
报告说,天文学家们使用该天文台的VLT望远镜,分析这颗恒星所含化合物中的两种放射性元素——钍和铀的光谱数据,从而确定该恒星的“年龄”。这种技术与考古使用的放射性碳年代测定法类似,只不过天文学家需要测定的时间跨度更大。
这份报告的主要作者安娜·弗雷贝尔说,确定恒星的“年龄”需要非常精确地了解恒星上钍和铀的含量,只有通过VLT望远镜这样的大型设备才能做到。
宇宙的年龄是怎样算出来的?
埃德温·哈勃(Edwin Hubble)以及其他人在20世纪20年代所做的观测表明,我们生活在一个正在膨胀的宇宙之中。星系正以一种对称的方式彼此飞散开来,暗示着空间本身的结构正在伸展。哈勃常数(Ho)是当前宇宙膨胀速率的一个指标,也是确定宇宙年龄的关键参数。


埃德温·哈勃(上图)和以其命名的哈勃望远镜(下图)原因很简单:Ho是星系之间彼此远离的速率;因此,如果不考虑任何的加速和减速,Ho的倒数就确定了一个时间,也就是当初所有的物质都必然聚集在一起的时刻。Ho的数值还在星系的成长、轻元素的产生和宇宙演化阶段的时间定标方面,起到了一定的作用。因此,准确地测定哈勃常数,从一开始就成了与它同名的太空望远镜的主要目标之一,这也不足为奇。
在实际操作中,确定这个数值就意味着要测定邻近星系的距离——这项以困难而著称的任务曾在20世纪引发了一场异常激烈的论战。哈勃太空望远镜对31个星系之中的造父变星(Cepheid variable)进行了权威的研究,这类恒星与众不同的脉动透露了它们的本征亮度,暴露出它们的距离。
[注:造父变星是一类奇特的变星,它们的变光周期与本身的亮度之间,存在着一一对应的关系。因此测得亮度变化周期(非常容易测量),就能推算它们的亮度。再结合恒星表现出来的亮度,根据近亮远暗的规律,就能确定这颗恒星的距离。因此,造父变星又被称为“量天尺”。]
通过这种方法得出的Ho数值,精度达到10%左右。再加上对宇宙微波背景辐射(cosmic microwave background)的测量,哈勃常数的数值表明,宇宙的年龄为137亿年。