撰文：伊丽莎白.瑞恩                   2022年11月6日

通过分析光，我们可以计算出宇宙的大致年龄。（图片：Constantine Johnny通过Getty Images）

散布在太空真空中的是恒星、星系、恒星残骸和其他数十亿年前的物体。现在人们认为宇宙的年龄大约是138亿年，几乎是深不可测的，但我们怎么知道呢？

我们可以通过分析来自深空的光和其他类型的辐射，来确定宇宙的年龄（在一定程度上），但科学家们并不总是对宇宙的年龄达成一致。随着望远镜水平的提高，他们继续完善答案。

20世纪20年代，天文学家埃德温·哈勃想出了一种方法，根据物体的光到达地球需要多长时间，以及它离开我们的速度，根据来自遥远空间的光有多少红移，或向电磁光谱的低能（或更红）端移动，来计算物体距离之间的关系。

这个度量，现在被称为哈勃常数，描述了宇宙在不同位置的膨胀。根据美国宇航局的说法，离得越远的天体，哈勃常数越高，反之亦然，这表明宇宙的膨胀正在加速。这一发现的结果是，宇宙的估计年龄更难证明。

现在，宇宙的年龄被认为大约有138亿年。这是由不同的科学家小组确定的，他们在2020年宣布了他们的发现，他们重新评估了欧洲航天局普朗克飞船的数据，并分析了智利阿塔卡马宇宙望远镜（ACT）的数据。这比2013年普朗克太空船返回的数据确定的先前估计值，大约早了1亿年。太空船和望远镜都绘制了宇宙微波背景（CMB），这是宇宙大爆炸的剩余光。通过将这些数据与各种不同类型的物质和天体，在一切开始后出现的速度的现有模型相结合，科学家们能够估计宇宙大爆炸诞生的时间。

科学家认为，宇宙大爆炸40万年后，CMB发出的光出现了。宇宙一开始是炽热的等离子体，其中的光包或光子与电子相连。它最终冷却到足以让光子脱离电子，离开等离子体并在整个空间散射，形成现在所称的CMB。因此，通过测量这样的散射光有多远，科学家可以估计出宇宙的年龄。

康奈尔大学国家科学基金会天文学和天体物理学博士后研究员史蒂夫·崔表示：“我们测量到的光子散射最近时间的距离越大，宇宙的年龄就越大，因为CMB必须经过更长的距离才能到达我们身边。”。“这需要更多的时间，这意味着更大的年龄。”

对于2020年公布的138亿年的最新估计，纽约弗拉特铁研究所计算天体物理中心的研究科学家西蒙娜·艾奥拉带领一个科学家团队，根据他们的研究，他们使用ACT重新检查了宇宙微波背景，结果发表在《宇宙学和天体粒子物理学杂志》上。

“尽管这些地图覆盖的区域比普朗克团队发布的地图小，但它们的分辨率提高了，可以进行更精确的测量，”艾奥拉告诉《生活科学》。“我们的观测提供了对CMB天空的独立测量，可以与普朗克团队的测量进行比较。”

艾奥拉和他的同事们取得了突破，他们能够以比以往更小的尺度观察CMB，因此他们能够看到更多的细节和不规则，这些细节和不规则说明了早期宇宙中发生的事情，以及这些现象发生的时间。这是可能的，因为ACT非常敏感。通过将这些高度精确的地图与现有的宇宙年龄预测进行比较，该团队得出了宇宙138亿年的年龄。

阿塔卡马宇宙望远镜的一项类似研究也发现，宇宙的年龄约为138亿年。该研究由崔领导，艾奥拉等人合著，于2020年发表在《宇宙学与天体粒子物理学杂志》上。

宇宙有可能更古老吗？大概随着望远镜变得越来越先进，他们可能能够比我们想象的更深入地看到过去，并发现一些改变我们所知道的一切的东西。