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文|硬核知识观

编辑|沐沐

序

提到宇宙年龄，多数人脑子里蹦出来的第一个数字就是138亿年。

这个数字不是拍脑袋来的，是现代宇宙学标准模型——ΛCDM模型的核心结论。

过去几十年，学界靠两套独立方法反复验证，都卡在138亿年左右，误差不超过1%。

一套是看宇宙微波背景辐射。

2013年普朗克卫星精准测了宇宙大爆炸后38万年留下的余温——那道遍布全宇宙的微波光，通过温度起伏和物质分布反推出宇宙年龄137.97亿年。

另一套是看宇宙膨胀速度，星系离得越远跑得越快，倒推回去算出所有物质挤在同一个奇点的时间，结果也在138亿年上下。

两套方法互相印证，再加上原初核合成、星系大尺度结构等证据，138亿年几乎成了铁律，写进了所有教科书。

直到韦伯望远镜上天。

信息来源：中国军网

大爆炸后2.8亿年，宇宙已经“长大成人”

韦伯是红外波段的望远镜，专门捕捉宇宙最深处、最古老的光。

它一开机就直奔宇宙黎明时期，想看大爆炸后第一批诞生的星系长什么样。

结果不看不要紧，一看把天文学家看懵了。

按照原有理论，宇宙诞生后的前几亿年是黑暗时代，第一批恒星刚点燃，星系都该是小而暗弱、形态不规则的原始光斑，得花数十亿年碰撞合并才能长大。

但韦伯拍回来的画面完全不是这么回事：大爆炸后才2.8亿年，宇宙里就已经出现了大量体量庞大、亮度极高的成熟星系。

这些星系不光结构规整，有些已经显露出螺旋结构的雏形，核心还藏着超大质量黑洞，甚至还有早已停止造星的“熄灭星系”。

打个比方：你以为孩子刚出生一个月，推门一看人家已经长到十八岁、大学都快毕业了。

按标准模型的时间线，这点时间连第一代恒星大规模形成都不够，更别说攒出大质量星系、养出超大质量黑洞了。

信息来源：大河网

2022年7月，耗资100亿美元的韦伯空间望远镜正式开始科学观测。

与哈勃相比，韦伯的观测能力提升了约100倍。

它发现的JADES-GS-z14-0星系——目前已确认最遥远的星系之一——红移值高达14.32，发出的光来自宇宙诞生仅2.9亿年后。

这个星系已经拥有数亿至十亿倍太阳质量的恒星、数千光年的直径，恒星形成率是银河系的数十倍。

理论模型说它不该存在，可它就在那儿。

这就是近几年天文圈最头疼的“不可能的早期星系问题”。

既然星系长这么大需要几十亿年，那有没有一种可能——宇宙诞生的时间比我们以为的早得多？

信息来源：湖南日报

256亿年的猜想：给星系“扩容”出成长时间

加拿大渥太华大学物理学副教授拉金德拉·古普塔2023年在《皇家天文学会月刊》上发表了一项研究，提出宇宙年龄可能高达267亿年。

这个数字在国内传播中逐渐变成了256亿年。

核心思路很简单：给宇宙年龄“扩容”，给早期星系留够发育时间。

他靠的是两个非主流理论假设。

第一个叫“疲倦光理论”。

传统观点认为星系光线红移是因为宇宙膨胀拉伸了波长。

而疲倦光理论认为，红移是光子自己在宇宙里跑太久、慢慢损失能量导致的。

这样一来，红移不再严格等于距离和宇宙膨胀速度，我们看到的高红移星系可能比想象的更远更古老，宇宙年龄自然就被拉长了。

第二个叫“耦合常数演化”。

这是物理学家保罗·狄拉克提出的假设——控制电磁力、核力强度的基本物理常数可能随时间缓慢变化。

如果允许这些常数演化，早期星系形成的时间框架就可以从数亿年延长到数十亿年。

不过这套新模型并未被主流科学界认可，漏洞相当明显。

信息来源：新华网

主流学界不买账：疲倦光理论几十年前就被证伪了

疲倦光理论几十年前就已被证伪。

超新星爆发观测就是铁证——遥远超新星的变暗过程会呈现“慢动作”效果，这是宇宙膨胀的专属特征，单纯的光线能量损耗产生不了这种现象。

更关键的是，138亿年宇宙年龄拥有完整扎实的证据链：宇宙微波背景温度、早期元素占比、星系大尺度分布——数十组独立观测数据全部指向同一个结论。

事实上，宇宙学领域早就有裂缝了。

著名的“哈勃常数危机”就是例证——通过宇宙微波背景辐射测得的哈勃常数约67.4，而通过超新星测距得到的约73，两者相差接近9%。

对于宇宙学来说，这是相当严重的偏差。

韦伯发现的超古老星系，又进一步加剧了这种矛盾。

目前最合理的解释，并非宇宙年龄被改写，而是人类低估了早期星系的成长速度。

信息来源：封面新闻

更合理的解释：早期星系就是长得快

早期宇宙气体密度远高于现有预估，恒星诞生和星系成型的效率极高，星系得以在极短时间内快速成熟。

理论家们提出了多种解释：早期星系把气体转化为恒星的效率可能更高、恒星形成可能以间歇性爆发进行、早期环境可能偏好极高亮度的恒星。

正如一位天体物理学家苦笑所说：“我们几乎是从早期星系太多解释不了，变成了解释它们的理论太多了。”

2026年，一个国际研究团队利用韦伯望远镜捕捉到宇宙大爆炸后仅12亿年时一组原始星系群的“组装”过程。

这个名为SCGG-z5的致密星系原星系群由六个年轻星系构成，挤在一片宽度仅约5.2万光年的区域内——还不到银河系直径的一半。

这些星系彼此相对运动速度极快，足以在1400万年内完成多次近距离交会。

团队判断它们将在约4亿年后完全合并为一个整体，最终可能成长为星系群中心最亮星系的雏形。

这恰恰为早期星系的快速演化提供了直接观测证据。

信息来源：北青网

2025年，欧洲航天局报告称韦伯望远镜在宇宙大爆炸后仅5.7亿年的星系中发现了正在活跃生长的超大质量黑洞。

同年，韦伯还发现了一个年仅6亿岁、却已具备类似银河系雏形的“婴儿版”银河系。

这些发现都在不断修正我们对星系演化速度的认知。

结语

无论宇宙是138亿年还是256亿年，对人类而言其实没什么实质影响。

数千年的人类文明史，在百亿年尺度的宇宙演化中不过转瞬即逝。

科学的本质就是不断突破固有认知、趋近终极真相。

每一次新旧理论的碰撞，都是人类探索宇宙的坚实足迹。

抬头仰望星空、不断求索未知——这件事本身，就是人类探索的终极浪漫。

信息来源：北京日报