“玛土撒拉之星”通常指的是一颗编号为HD 140283 的恒星,据天文学家估算,这颗恒星的年龄大概在140亿年左右,被认为是宇宙中最古老的恒星。 但令人感到惊讶的是,这颗能够被一般双筒望远镜观看到的恒星,为什么似乎比宇宙本身还要古老呢? 根据爱因斯坦的相对论计算出的宇宙膨胀率,自大爆炸以来宇宙已经度过了大约137.9亿年。
那么问题来了,玛土撒拉之星的年龄为何会超越宇宙的年龄138亿岁的? 换句话说,它在宇宙诞生前就已经出现了吗? 2013年在一项针对哈勃望远镜数据的研究中,HD 140283 获得了很高的关注,研究中估算出它的年龄大约在144.6亿年,这一发现刷新了人们对宇宙年龄的认知。 HD 140283 最大的争议就是它的出现挑战了宇宙大爆炸理论。假如宇宙中哪怕只有一颗恒星的年龄达到了 145 亿年,那就表明宇宙诞生的爆炸不可能发生在 140 亿年前。 大爆炸理论对于我们了解宇宙,与其衍生出的科学至关重要。如果它被证伪,那将会引发一场重大的科学革命。 虽然有理论认为宇宙大爆炸发生的时间,可能要比大多数人知道的多出两倍,也就是267亿年左右。但目前的天体物理学家们仍然更认同可观测宇宙的年龄是140亿年这个数字。 也有人据此怀疑,宇宙大爆炸的时间误差可能是在10亿年左右,所以才会出现了这颗比宇宙还要古老的恒星。如果这一点得到证实,就会引发人对于宇宙膨胀率速度准确性的质疑, 但这也带来了一个问题,如果宇宙有着更古老的年龄,例如 260 亿年的历史,那么我们就很可能会发现超过 200 亿岁的恒星。
可时至今日,尽管我们研究到了天穹上可见的大多数恒星,但我们仍然没有观测到如此古老的恒星存在。而且假如宇宙如此古老,HD 140283 的年龄就显得非常奇怪了,那意味着在260亿年到140亿年这120亿年中,宇宙中并没有恒星,或者说它们都熄灭了…… 科学家发现的银河系外的秋装星团M92中的恒星年龄大多都在138亿年,而在詹姆斯韦伯望远镜启用后发现的一些非常遥远的星系中,也没有一个星系的年龄比HD 140283还要大。
有人提出了一些质疑,认为我们现在通过科学估算恒星年龄的方法会存在一定的误差。 HD 140283 除了144.6 亿年的估计之外,另外一个团队还给出了 137 亿年和 122 亿年的年龄数据,这是由于测量手段以及数据分析的方式不同,然而这也并不能确定这三个观测结果中究竟哪一个最接近“玛土撒拉之星”的真实年龄。 科学上通常会根据恒星的绝对亮度、颜色与成分来推算其年龄的。早期的宇宙中只含有氢和氦,大多数较重的元素是在第一代恒星死亡后才形成的。这些元素的浓度越低,意味着恒星的年龄就越大。 然而,测算方法可能过于理想,因为第一颗超新星的重金属成分,可能并不总是呈分布均匀的混合状态,也就意味着我们观察到的恒星很可能比实际年龄更“年轻”一些。 当然大多数人还是相信,我们的宇宙不止有140亿年,因为我们无法想象出,一个不存在的宇宙空间内是如何诞生出一颗恒星的。
英澳天文台(AAO)的英国斯密特望远镜,曾用蓝光波段精确地拍摄到了HD 140283。它现在正距离地球190光年之外,并且迅速穿越我们的邻域的局部恒星。它的轨道穿过了我们银河系的平面,经过那些拥有古老恒星群的银河黑暗晕影。 或许在不远的未来,我们将会揭开玛土撒拉之星年龄的谜团,那时或许也是我们解开宇宙年龄之谜的时刻。