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薛定谔星系是啥?天文学家竟认为它能改写宇宙年龄

IP属地 中国·北京 编辑:顾雨柔 科学创想空间站 时间:2025-07-10 13:00:53

咱在科幻作品里,是不是经常看到各种神奇的星系,有着超乎想象的特性。今天,咱就来聊聊现实宇宙中一个神秘的存在 —— 薛定谔星系,以及为啥天文学家觉得它能改写宇宙的年龄。

先来说说薛定谔星系到底是啥。这得从量子力学里那个著名的 “薛定谔的猫” 说起。大家都知道,在量子世界里,很多东西都不是确定的,就像那只既死又活的猫,处于一种叠加态。而薛定谔星系呢,也是类似的情况。它的一些特性,比如星系中恒星的运动、物质的分布,似乎也有着这种不确定的叠加态。就好像你去观察这个星系,它的某些部分同时表现出不同的状态,一会儿像是在这个位置,一会儿又像是在另一个位置,这可和我们平常认知里的星系大不一样。你想想,一般的星系,恒星啊、行星啊,都有相对稳定的轨道和位置,可薛定谔星系却打破了这种常规。

那为啥天文学家会对它如此重视,甚至觉得它能改写宇宙的年龄呢?这就得从宇宙年龄的测算说起。我们目前对宇宙年龄的认知,大多是基于一些标准的宇宙学模型。比如通过测量宇宙微波背景辐射,这就像是宇宙大爆炸后留下的 “余晖”,根据它的一些特性,科学家们推算出宇宙大概有 138 亿岁。还有通过观察星系的演化、恒星的形成和死亡等过程,来验证和完善这个年龄的推算。

但是,薛定谔星系的出现,让事情变得复杂起来。科学家们发现,薛定谔星系中卫星星系相对于中央星系的运动情况,和现有的宇宙学模型预测的不太一样。在我们的认知里,大质量星系群和星系团作为宇宙中最大的结构,它们的状态能反映宇宙的演化状态,也就和宇宙的年龄有关。一般来说,卫星星系围绕中央星系的运动应该符合一定的规律,可薛定谔星系里的卫星星系,它们相对于中央星系有同向运动超出的现象。就是说,分布在中央星系两侧的卫星星系对,相对于中央星系的视向速度偏移,更倾向于具有相同方向,这在原本的模型里可没预料到。

你看,就好像原本我们以为宇宙是按照一种固定的剧本在演化,可薛定谔星系里卫星星系的这种运动,就像是剧本里突然出现的一段意外情节。科学家们用斯隆光谱红移巡天,测量了好多大质量星系群周围卫星星系对的动力学,发现这种同向运动超出的情况,在基于当前宇宙学模型的数值模拟中也被预测到了,但其比例要远低于观测结果。这就好比你按照一个菜谱做菜,结果做出来的味道和你预想的完全不一样,而且差距还挺大。

天文学家们就开始琢磨了,这种观测和理论预测之间的显著差异,说明啥呢?很有可能意味着在真实的宇宙中,大质量星系群比根据宇宙微波背景辐射推测的形成更晚。如果大质量星系群形成得晚,那就说明宇宙的演化过程可能和我们之前认为的不太一样,这也就预示着宇宙的年龄可能比我们现在认为的 138 亿年要年轻。你想想,这就好比我们一直以为一个人已经 40 岁了,结果突然发现他的成长过程有些特殊,可能实际上他只有 35 岁,这对我们之前对他的认知可是个不小的冲击。

当然啦,目前数值模拟中的重子物质过程偏差,也提供了一种可能的解释。但不管怎么说,薛定谔星系的这种特殊现象,确实给我们现有的宇宙学模型带来了挑战。未来,科学家们还得继续努力,结合理论和观测的进一步发展,才能最终确定宇宙的年龄到底是多少。

所以说,宇宙真的是充满了神秘和未知,一个小小的薛定谔星系,就有可能改变我们对整个宇宙年龄的认知。这也让我们更加期待,未来科学家们还会在宇宙中发现哪些神奇的现象,解开哪些关于宇宙的谜团。

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