比138億年的宇宙還要古老,“瑪土撒拉”恆星為何困擾天文學家

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比138億年的宇宙還要古老,“瑪土撒拉”恆星為何困擾天文學家

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#科學了不起#系列徵文賽。

作者 / 侃侃君

宇宙的誕生始於138億年前的一次大爆炸,爆炸以後很長一段時間除了以光速向四面八方飛射的熱物質以外宇宙一片虛無。多久第一顆恆星出現,他被命名為“瑪土撒拉”,他困擾了天文學家很久,他們認為這顆恆星可能比宇宙本身還要古老。

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135億年前宇宙中開始形成的第一批黑洞,科學家們認為它們是恆星爆炸以後的殘留,但直到今天科學家們還是無法百分之百的確認。與此同時,宇宙塵埃和物質開始電離新的恆星逐漸形成,最終宇宙中出現了成千上萬顆星星,在最初巨大爆炸以後,變得極冷的宇宙又開始慢慢的升溫。

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大約133億年前恆星開始形成星團也就是星系,不過最早的星系中並不包含任何的行星,這時候各種物質還遠遠無法形成出如此巨大而堅實的天體。所以星系中主要是由恆星和星際氣體所組成,其中最老的恆星誕生於一片相對較小的天空之中。

這片天空被稱為“哈勃超深空”得名於哈勃太空望遠鏡,它包含了一萬個以上的星系,一段時間以後,第一顆已知的系外行星終於誕生了。它非常古老同時執行在兩顆恆星的軌道上,距離地球有12500光年之遠而這時候地球還未形成。

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大約126億年前,銀河系終於開始成型了。我們所在的星系是一個棒旋星系,也就是說它的中心有一個棒形和幾個旋律,而其中一個旋臂便是我們的太陽系誕生的地方。

不過這個時候的太陽系還只是一個粗略的圓形斑點,就如同許多其他星系銀河系在大爆炸之後兩億年才開始形成,但是直到這時它才越來越像。我們現在所知道你深愛的模樣,與此同時無數的恆星和行星也在逐漸聚攏形成了數百萬的星系。

大約在115億年前一顆奇特的行星出現,開普勒B是已知最古老的系外行星,在各方面都與地球有驚人的相似度。雖然我們不知道這顆行星上面是否具有生命,但畢竟它誕生早有足夠的時間發展出生命。

雖然螺旋星系是銀河系中最常見的一種,但是我們所知最古老的星系大概是BX442它所發出的光在107億年以後才抵達銀河系,同一時間宇宙中產生恆星的速度也達到了頂峰。

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這個時候宇宙每一秒鐘會爆發出成千上萬顆新恆星,接著立刻彼此係形成星團,然後再變成星系。雖然宇宙的溫度開始慢慢下降,但它的溫度仍然比太陽表面還要高,並且密度也很高。

但從111億年前開始,一切都不一樣了強大的星系核心和新生恆星不再向太空釋放之前那樣強大的能量。而第一批富含金屬的恆星開始出現,金屬持之以更快的速度冷卻下於是宇宙也開始變得越來越溫和了。

在人類出現之前,不到10億年第一組星系團出現了,JKCS 041它是一隻最遠的星系團相同時間。銀河系裡面出現了巴納德恆星,這是銀河系中最古老的恆星之一,也是我們地球的鄰居距離太陽只有六光年,隨著宇宙繼續膨脹銀河系也不斷的成長呈現出我們所熟悉的形狀。

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直到88億年前,它的形狀還只是一個厚厚的圓盤,一個主要以教老、富含氣體的恆星為中心進行圍繞的結構。現在薄薄的圓盤部分坐落著年輕且金屬含量更豐富的恆星,在我們的星系恆星仍以驚人的速度在出現而不斷成長的宇宙之中,有許多其他的星系也是如此。

直到大約80億年前,這個增長率終於開始下降。當然許多其他星系中也有類似情況,主要是因為在如此雜亂的宇宙空間中,已經沒有足夠的物質能夠形成新的恆星。大約75億年前,離銀河系更遠的地方發生了一件事,一股伽馬射線暴開始穿越宇宙,直到2008年才抵達地球。

伽馬射線通常是由於一顆恆星爆炸而成為超新星後發出看起來非常壯觀。75億年前的爆炸很特別是史上觀測到的最遠最亂的一次。它和地球的距離很近,對我們而言,它可是會比太陽亮21000兆倍。雖然這樣的事件發生在宇宙某個遙遠的角落,宇宙還是繼續以越來越快的速度冷卻下來。

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大約72億年前太空的平均溫度只有232攝氏度,在未來宇宙將會達到絕對零度,也就是原子完全不進行任何運動的溫度。太空會變得黑暗,而且絕對靜止的狀態,但人類在那時已經滅絕了。

大約65億年前此時銀河系終於開始呈現出它著名的螺旋狀太陽系即將形成,許多較老的行星已經形成了他們現在的形狀。宇宙中各恆星繼續形成並爆炸留下類星體和黑洞,而他們反過來產生了其它星系。

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60億年前宇宙中至今最神秘的力量暗能量,以某種不知名的方式加速了宇宙膨脹速度,沒有人知道會怎樣?但目前的狀況是引力並不是是太空中唯一能夠讓物體分離的力量。儘管如此,還沒有人對這種神秘的能量有太多的瞭解。

55億年前太陽星雲開始坍縮這極其重要,這個星雲最終會形成太陽系,現在他還只不過是星際氣體和塵埃所組成的巨大星團。在10億年後才會聚集在一起,形成太陽跟圍繞它執行的行星。與此同時銀河系最終變成了我們今日所知道的一個完全的棒旋星系恆星形成超新星爆炸在宇宙中不停地發生著。

大約46億年前太陽形成塵埃雲和氣體雲,但最終坍縮足以形成一顆恆星,幾百萬年後地球誕生了。那個時候地球的環境很熱,任何的生命都無法在地球上生存,但幾億年之後奇蹟發生了,第一批生物出現在地球表面,從那時候起地球經歷了一輪又一輪的生物演變,但無論好壞,這對人類而言,地球始終是已知宇宙中最獨特而且最美麗的星球。

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