“ HD 140283”如何比宇宙更老?


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一百多年来,科学家们对HD 140283星(非正式称其为Methuselah星)一无所知,因为它以相对较快的速度在天空中航行。研究人员说,这颗恒星以大约800,000英里/小时(130万公里/小时)的速度移动,每1500年左右在天空中移动满月的宽度。其视在大小为7.223。

先前的研究估计,银河系的所谓“玛土撒拉星”已经存在了160亿年。这是一个问题,因为大多数研究人员都同意,创造宇宙的大爆炸发生在大约138亿年前

后来的估计表明,恒星的年龄可能高达145亿年(±8亿年),但仍比宇宙计算的约138亿年的年龄还要大。这是一个明显的难题。

一颗恒星如何比宇宙本身更老?


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为了澄清起见,它显然不比宇宙老。而是,我们的一个或两个估算均不正确,如以下答案所述。
Leliel

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一个很好的问题。如果您查看Wikipedia中的“宇宙年龄”条目,它还提到那些“比宇宙大”的恒星对于有限年龄的宇宙模型来说确实是一个坏问题。如果将来在星际/宇宙时代进行进一步的改进,则很可能再次出现该问题,并且当前模型无效。
Thorsten S.

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在我看来(尽管我不是如何确定恒星年龄的专家),但是如果一颗恒星失去质量,也许是通过绕一颗白矮星绕行,那么该恒星就会显得比实际年龄大,反之,如果一颗恒星产生质量,它看起来会比实际情况年轻。绕着白矮星绕行,失去质量的恒星,以及使白矮星变为新星的恒星,可能解释了看起来比宇宙老的恒星,但只是在推测。
userLTK '16

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相关问题:宇宙时代与其内容
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Answers:


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不是-当前年龄是估计值。这种差异是由于天文学家试图完全正确地测量恒星的各个方面(尤其是其距离)而进行的。在NASA页面上:

新的哈勃年龄估算减少了测量不确定性的范围,因此,恒星的年龄与宇宙的年龄重叠 -由空间的膨胀率,对大爆炸的微波背景的分析以及放射性衰变的测量独立确定。

目前,如果将不确定性考虑在内,则该恒星年龄的当前估算值是14.5 +/- 8亿年,即介于15.3到137亿年之间-估算值的末尾与当前的宇宙年龄模型重叠-因此更正确的描述这个年龄的方法是HD 140283至少有137亿年的寿命

另一篇基于《大自然》中恒星的论文-“ 附近恒星几乎与宇宙一样大 ”,一个研究小组将年龄缩小到13.9 +/- 7亿年,并指出:

考虑到实验误差,年龄与宇宙年龄137.7亿年不冲突。

更简洁地说

因此,恒星的年龄至少为132亿年

毫无疑问,正在做进一步的工作以进一步完善恒星的年龄。


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一个有趣的跟进问题是恒星如此早地形成。据我所知,形成较小的恒星需要尘埃。至少可以这么说,这一定是罕见的。
M.Herzkamp '16

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在这种情况下,我要特别指出的是,陈述的“ 14.5 +/- 0.8”亿年和“ 13.9 +/- 7亿年”的估算值是(通常,我发现很难在这些数据中找到具体的论文)的95%置信区间,即介于95%的真实值存在的边界。这意味着有5%的机会不在这些范围之内。很小但不可忽略。(也许这不是它在天文学中的工作方式?如果我错了,请纠正我!)
休·诺兰

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@HughNolan也发生在我身上-这就是为什么我强调“在此估算中”-但是文章讲得很有把握-正如David Hammen在他的出色回答中所说,天文学家倾向于至少使用3 sigma -确定性99.7%。

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啊,这就是您在阅读所有答案之前评论一个答案的全部内容!谢谢医生。
休·诺兰

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恒星的最大可能年龄是多少?宇宙的年龄是13.799±0.021 Gy。最初的恒星形成时大约为t₀+ 0.2Gy,因此我们降至约13.58Gy。HD140283为13.9±0.7 Gy。是的,它很合适,但是在这两个时间间隔之间仍然有相当大的重叠。仅仅在任何领域都拒绝这样的零假设当然是不够的。作者的结论是,恒星的年龄“与宇宙的年龄不冲突”并非必然。无论如何,那颗恒星很可能是第一代恒星。非常有趣,这是肯定的!
Rody Oldenhuis

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后来的估计表明,恒星的年龄可能高达145亿年(±8亿年),但仍比宇宙计算的约138亿年的年龄还要大,这是一个明显的难题。

没有两难选择。±8亿年很重要。从145亿年的数字中减去8亿年(后来修订为142.7亿年),您将得到137亿年,比宇宙的年龄还短。还要注意,8亿年的不确定性是标准误差,或大约一个标准偏差。修订后的142.7亿岁年龄使得这个难题几乎不存在。这比宇宙的估计年龄大了0.4到50万年,即使在1 sigma的水平上,这也不重要。

粒子物理学家通常使用五个西格玛级来区分“几乎确定”和“也许”(并且粒子物理学家不愿发表“也许”)。天文学家通常使用三个西格玛水平。即使是社会科学家,也不会对小于重要的1 sigma的偏差表示怀疑。


您说“天文学家通常使用三个西格玛水平”,但同时也说“ 8亿年的不确定性……大约是一个标准差”。该0.8 Gyr数来自本文,所以...是一个标准偏差还是三个标准偏差?
dcsohl

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通常,天文学家会引用1 sigma错误,因此David表示2或3 sigma偏差并不少见。而且,天文学家通常会忽略系统误差,因为他们通常不知道它们有多大。所有恒星时代都会因为我们遗漏了恒星理论而消失吗?例如,高旋转或强内部磁场等的影响。与宇宙时代相同。
eshaya
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