近三年来,天文学家一直不得不面对一个悖论。1994年,哈勃太空望远镜的数据表明,宇宙比它最古老的恒星年轻。天文学家提出了各种各样的想法来纠正这种情况:有些是打捞起一个曾经被爱因斯坦否定的宇宙调整因子,以使宇宙稍微古老一些;另一些人则提出了关于恒星如何衰老的新想法,试图让最古老的恒星显得年轻。现在,两位天文学家说他们可以解决这个谜题。看来每个人都一直在错误地测量宇宙的大小——从而测量它的年龄。
新数据来自依巴谷,这是欧洲航天局八年前发射的一颗卫星。依巴谷将最近1000光年内恒星的位置与更远的物体进行了比较。通过重复这项任务,依巴谷能够测量出恒星在我们绕轨道运行时似乎发生的微小位移——这种视差类似于你用一只眼睛然后另一只眼睛看你伸出的拇指时它发生的位移。依巴谷的测量已经形成了一个对本地恒星距离的精确目录。
天文学家将附近恒星的距离作为所有其他宇宙尺度的基础。例如,一旦他们通过视差知道了特定类型附近恒星的距离,他们就可以在视差测量范围之外寻找类似的恒星。通过观察这颗第二颗恒星与附近恒星相比的亮度差异,天文学家就可以估算出它的距离。
一种常用的尺度是使用称为造父变星的恒星,它们以一种与其内在亮度直接相关的方式脉动——脉动时间越长,恒星越亮。虽然即使是最近的星系也太远而无法显示任何视差,但这些星系中的造父变星可以看到,它们的脉动被计时,并且它们的视亮度被测量。由此,天文学家可以计算出它们的距离。
但所有这些模型最终都依赖于视差测量,而在依巴谷之前,没有人能够获得我们自己的星系中造父变星的有用视差。南非开普敦大学的迈克尔·费斯特(Michael Feast)和英格兰皇家格林威治天文台的罗宾·卡奇波尔(Robin Catchpole)能够利用依巴谷的测量数据,对200多颗造父变星的距离进行了分析,发现造父变星比天文学家先前认为的要远一些。通过这个修正,费斯特和卡奇波尔重新计算了大麦哲伦星系的距离,发现它比以前认为的要远大约10%。
这个结果在各个方向上都产生了涟漪。精确的距离测量对于确定我们膨胀的宇宙的年龄至关重要。通过测量从远离的星系发出的光被膨胀拉伸的程度,并知道星系有多远,天文学家就可以测量膨胀率。由此,他们可以确定自宇宙是一个奇点以来过去了多少时间。
基于哈勃的宇宙年龄使用了大麦哲伦星系作为基准。新的大麦哲伦星系距离使这些计算偏离了约10%,使得宇宙不是120亿年,而是130亿年。
即便如此,最古老的恒星——在球状星团中——的年龄被定格在150亿年——对于宇宙来说仍然太老了。但是通过改变宇宙的尺度,依巴谷也影响了球状星团的测量。如果这些星团离我们更远,那么它们本身就必须更亮。天文学家知道,年轻的恒星通常比年老的恒星更热、更亮。所以,如果星团更亮,它们的年龄最多是110亿年,宇宙的难题就消失了。
费斯特对此表示自信,但 cautioned 这些结果需要独立证实。费斯特说,如果有人证明我们的结果不正确,那将意味着我们的假设存在根本性的错误。但当然,令人兴奋的是要寻找这些差异。














