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天文学家是如何计算宇宙年龄的有何依据天文学家怎么测量宇宙中天体的年龄天文学家是如何计算宇宙年龄的有何依据天文学家是如何计算宇宙年龄的?有何依据?
宇宙的年龄在137.7亿光年到138.2亿光年中间,我一般取138.2亿光年。但宇宙的年龄其实只是近一个多新世纪以来的“新理念”,在那之前科学家们觉得宇宙空间不容易变老,归属于无始无终状态,因此讨论宇宙的年龄毫无意义。
一直到19新世纪科技革命间接性促进气象学发展后,科学家才用新的望眼镜观查宇宙空间(通常是太阳系),宇宙年龄的概念都是此刻才诞生的,但是由于那时候持稳恒态宇宙空间观念和澎涨态宇宙空间观念的科学家都不在少数,因而早期宇宙年龄数据信息差别巨大,异议也巨大。那样从什么时候开始,科学家才广泛接纳宇宙年龄,并走向了正确测算宇宙年龄的天体物理学科学研究道路的呢?
正确答案是20世纪美国天文学家埃德温.哈勃,在上世纪20时代根据观察宇宙空间里的造父变星,确认了宇宙里存有很多类似银河系的天体系统,最典型的意味着便是254万光年以外仙女座。除开摆脱”太阳系荒岛宇宙模型“外,哈勃还观察到星球退变状况,即间距地球上越来越远的星球避开地球的速率越来越快。
之上2个由哈勃所带来的探索与发现,让当年的宇宙学家意识到宇宙空间在遥不可及的以往毫无疑问存在一个开始,但受制于当年的技术实力,科学家尚没法靠这俩发觉,反方向精准计算出宇宙的年龄,直至宇宙微波背景辐射源的被发现了。上世纪60时代,美国贝尔实验室的彭齐亚斯和威尔逊在修无线天线时,发觉有一个环境噪声怎么都消不了,她们因此乃至清理了无线天线里的树胶,但是无济于事。直到后来她们才懂得,这一环境噪声便是科学家苦苦寻觅而不得的微波背景辐射。
依据宇宙膨胀基础理论宇宙空间初期是十分炽热的,之后伴随着时空的疯涨,宇宙总体环境温度才迅速降低,但环境温度不太可能降低到绝对零度。彭齐亚斯和威尔逊发现的微波背景辐射,便是宇宙空间今日的”人体体温“。根据发现的微波背景辐射,在融合宇宙时空的澎涨速率后,2013年欧航局海洋之灾通讯卫星给的宇宙年龄是138.2亿光年,之后智力阿塔卡玛天文又把这一数据成了137.7亿光年,但这些数据就是真实的宇宙年龄吗?
天文学家怎么测量宇宙中天体的年龄大家都知道茫茫宇宙中有着不少的天体和恒星,我们的科学家对他们进行研究时是怎样测出他们的年龄的呢?利用怎样的原理来测量目前我们宇宙中所知的天体年龄呢?
目前测量天体年龄的方法,主要有这几种方法:第1种也是比较常用的一种同位素法:量子力学揭示了原子的内部结构,电子在固定的能级间跳跃,发出特定频率的光,进而可以预知各种元素的光谱。将太阳光谱与地球上已知的元素光谱对照,可以知道太阳主要是氢、氦等气体组成,用同样的方法观察遥远的星光,所观测到的恒星光谱与太阳几乎完全一样,比如利用铀238同位素的半衰期为44亿5千万年,用于宇宙年龄的测定,通过观察C31082-001恒星铀238的光谱,推算出宇宙的年龄大约为125亿年。但是并不容易发现天体和行星。
第2种赫罗图法(测星团年龄的成熟方法):赫罗图(Hertzsprung-Russel diagram,简写为H-R diagram)是丹麦天文学家赫茨普龙及由美国天文学家罗素分别于1911年和1913年各自独立提出的。这张图是研究恒星演化的重要工具,是恒星的光谱类型与光度之关系图,赫罗图的纵轴是光度与绝对星等,而横轴则是光谱类型及恒星的表面温度,从左向右递减。恒星的光谱型通常可大致分为O.B.A.F.G.K.M七种。天文学家借助赫罗图,进行恒星分类,判断这些天体的星族属性、结构和年龄以及在演化进程中所处的阶段和地位。
第3种金属丰度法:主要是通过测量恒星质量与燃烧速率,并通过光谱分析恒星内部产生的聚变产物(例如氢聚变成氦),计算恒星燃烧速率并观测恒星内部存在多少氦元素来判断这颗恒星已经燃烧了多久,通过恒星质量来计算出恒星的燃烧速率,再通过光谱测量出恒星燃烧产物的存量来测出恒星的年龄。
最后介绍的这一种是最近比较先进的一种方法,通过倾听天体的声音来测量的方法,美国伯明翰大学的天体物理学家利用美国宇航局开普勒任务数据,捕获到银河系中最古老恒星的声音。该小组通过使用一种叫做星震学的技术,对星星的亮度变化进行了研究,其变化是由内部声音脉动引起的。星震学也被称为恒星地震学,被用于研究脉动恒星内部结构。
目前已知可以测量天体距离的方法也就这几种啊,也有可能在不久的将来科学家们可以研发出更好的测量方法来帮助人类完成探索宇宙的重大任务。
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