อายุของเอกภพคืออะไรและเราคำนวณได้อย่างไร

การคำนวณ อายุของจักรวาล ไม่ง่ายอย่างที่คิด 100 ปีที่แล้ว ไม่มีแม้แต่คำถาม ไม่มีใครคิดว่าจักรวาลจะมีอายุได้ ตัวอย่างเช่น ในปี 1915 นักฟิสิกส์ อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ มั่นใจว่าเอกภพอยู่ที่นั่นเสมอ ดังนั้นจึงไม่มีจุดเริ่มต้น แต่เขาทำ

ประมาณการล่าสุดเกี่ยวกับอายุของจักรวาลมาจากปี 2020 กล้องโทรทรรศน์จักรวาลวิทยา Atacama (ACT) ศึกษาในความร่วมมือระหว่างประเทศของนักวิทยาศาสตร์จาก 41 สถาบันในเจ็ดประเทศที่แตกต่างกัน

อายุของจักรวาลคืออะไร

แสงที่เก่าแก่ที่สุด

ทีมงาน ACT ได้คำนวณอายุของจักรวาลโดยการวัดแสงที่เก่าแก่ที่สุดที่ตรวจจับได้ด้วยเครื่องมือของพวกเขา กลุ่มวิทยาศาสตร์อื่นๆ ได้ทำการตรวจวัดกาแลคซีเพื่อประเมินอายุของเอกภพ ทุกอย่างบ่งบอกว่ามันคือ อายุ 13.8 พันล้านปี . การวัดเหล่านี้สอดคล้องกับที่ทำกับดาวเทียมของพลังค์ในปี 2019 และแบบจำลองมาตรฐานของจักรวาล (รุ่น Lambda-CDM)

ภาพแสงที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล (ACT)

เรามีดาวหลายแสนล้านดวงในกาแล็กซีทางช้างเผือกเพียงแห่งเดียว เมื่อดูจำนวนดาวฤกษ์ คุณสามารถบอกอายุได้โดยการดูว่าดาวชนิดใดที่ยังอยู่รอบๆ และดาวชนิดใดที่หายไปโดยสมบูรณ์แล้ว

“เราได้ฟื้นฟู “ภาพถ่ายในวัยเด็ก” ของจักรวาลให้กลับสู่สภาพเดิม โดยขจัดการสึกหรอของเวลาและพื้นที่ที่ทำให้ภาพบิดเบี้ยว เพียงแค่ได้เห็นภาพถ่ายทารกหรือภาพทารกที่คมชัดที่สุดในจักรวาล เราก็สามารถเข้าใจได้ดีขึ้นว่าจักรวาลของเราเป็นอย่างไร” ศาสตราจารย์ Neelima Sehgal จากภาควิชาฟิสิกส์และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Stony Brook อธิบาย

เทคนิคนี้เป็นการวิเคราะห์ของ พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล (CMB) แสงที่เหลือของบิ๊กแบง ซึ่งช่วยให้ นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงต้นกำเนิดของจักรวาลมากขึ้น วิธีที่เราไปถึงที่ที่เราอยู่บนโลก ดาราจักรที่เรากำลังจะไป จักรวาลอาจสิ้นสุดอย่างไร และจุดสิ้นสุดอาจเกิดขึ้นเมื่อใด

“เราพบอัตราการขยายตัวที่อยู่ภายในประมาณการของทีมดาวเทียมพลังค์ สิ่งนี้ทำให้เรามั่นใจมากขึ้นในการตรวจวัดแสงที่เก่าแก่ที่สุดในจักรวาล” Neelima Sehgal กล่าวต่อ การวัด ACT เสนอให้ค่าคงที่ฮับเบิลอยู่ที่ 67.6 กิโลเมตรต่อวินาทีต่อเมกะพาร์เซก เมื่อคุณคำนวณความหมายของอายุของจักรวาล คุณจะมีอายุประมาณ 13.8 พันล้านปี บวกกับตัวเลขที่สอดคล้องกับทุกสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับดาวฤกษ์โดยสิ้นเชิง

การวัดก่อนหน้า

Georges Lemaitre นักบวชและนักฟิสิกส์คาทอลิกที่เกิดในเบลเยียมได้เสนอทฤษฎีการขยายตัวของเอกภพโดยอ้างว่าเป็น Edwin Hubble อย่างไม่ถูกต้อง แม้ว่าเช่น Einstein ปฏิเสธมันในปี 1927 Lemaître ยังเสนอสิ่งที่กลายเป็นที่รู้จักในนาม Big Bang of the Big Bang of the กำเนิดของเอกภพซึ่งเขาเรียกว่าสมมติฐานของอะตอมดึกดำบรรพ์หรือไข่จักรวาล

บิ๊กแบง

บิ๊กแบง

แม่นยำ เอ็ดวินฮับเบิล เป็นคนต่อไปที่จะก้าวไปในทิศทางนี้โดยพบว่ามีกาแลคซีอยู่นอกทางช้างเผือก ตามการประมาณการ จักรวาลมีอายุ 2 พันล้านปี จากนั้นเป็นต้นมา ฐานนี้ถูกใช้โดยเชื่อว่าในช่วงทศวรรษที่ 1930 มีอายุประมาณ 3,000 ล้านปี

การค้นพบว่าการขยายตัวของจักรวาลได้เร่งให้ทุกคนประหลาดใจและได้รับ รางวัลโนเบล 2011 สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ตรวจพบ การแสดงให้เห็นว่าอัตราการขยายตัวสูงขึ้นในปัจจุบันหมายความว่าในอดีตช้าลง ซึ่งหมายความว่าจักรวาลมีอายุมากกว่าที่เคยคิดไว้ นักฟิสิกส์ไม่รู้ว่าจะอธิบายความเร่งอย่างไร แต่พวกเขามาถึงอายุประมาณ 14,000 ล้านปี

ในช่วงต้นปี 2000 และตั้งแต่นั้นมา ข้อมูลที่ดีที่สุดที่เราได้มาจากพื้นหลังของพื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล (CMB): อันดับแรกจาก WMAP จากนั้นจากพลังค์ และตั้งแต่ 14 กรกฎาคม 2020 จากกล้องโทรทรรศน์จักรวาลวิทยาอาตากามา .