宇宙范式转变：新研究将宇宙年龄加倍至267亿年

根据一项新的研究，我们宇宙的年龄可能是目前估计的两倍，这项研究挑战了主流的宇宙学模型，并为所谓的“不可能的早期星系问题”提供了新的线索。

“我们新设计的模型将星系的形成时间延长了数十亿年，使宇宙的年龄达到267亿年，而不是之前估计的137亿年，”作者Rajendra Gupta说，他是渥太华大学理学院的兼职物理学教授。

多年来，天文学家和物理学家通过测量大爆炸以来经过的时间，以及根据来自遥远星系的光的红移研究最古老的恒星，来计算我们宇宙的年龄。在2021年，由于新技术和技术的进步，使用Lambda-CDM一致性模型，我们的宇宙的年龄因此被估计为137.97亿年。

Lambda-CDM一致性模型，也被称为宇宙学的标准模型，是目前最简单和最广泛接受的模型，它描述了宇宙从最早的时刻到现在的演化。

然而，许多科学家对玛土撒拉这样的恒星的存在感到困惑，这些恒星似乎比我们宇宙的估计年龄还要老，还有詹姆斯·韦伯太空望远镜发现的处于高级进化状态的早期星系。这些星系在宇宙大爆炸后仅存在3亿年左右，其成熟程度和质量似乎与数十亿年的宇宙演化有关。此外，它们的体积小得惊人，这又给这个等式增加了一层神秘色彩。

兹威基的累光理论提出，来自遥远星系的光的红移是由于光子在遥远的宇宙距离上逐渐失去能量。然而，它被认为与观察结果相冲突。然而，古普塔发现，“通过允许这个理论与膨胀的宇宙共存，就有可能将红移重新解释为一种混合现象，而不是纯粹由于膨胀。”

除了兹威基的累光理论之外，古普塔还引入了Paul Dirac假设的“耦合常数”的演化概念。耦合常数是控制粒子间相互作用的基本物理常数。根据狄拉克的说法，这些常数可能会随着时间的推移而变化。通过允许它们进化，韦伯望远镜在高红移观测到的早期星系形成的时间框架可以从几亿年延长到几十亿年。这为在这些古老星系中观察到的先进的发展水平和质量提供了一个更可行的解释。

此外，古普塔还提出，对“宇宙常数”的传统解释需要修正，“宇宙常数”代表了宇宙加速膨胀的暗能量。相反，他提出了一个常数来解释耦合常数的演化。宇宙学模型的这种修正有助于解决早期宇宙中观测到的小星系大小的难题，从而实现更精确的观测。

2023年7月7日，这项名为“JWST早期宇宙观测和𝚲CDM宇宙学”的研究由牛津大学出版社发表在《皇家天文学会月报（MNRAS）上。