天文学家:星团年龄比宇宙还老七亿年
2015年1月,智利阿塔卡玛沙漠深处的ALMA射电望远镜阵列,一组天文学家正在处理一组来自英仙座方向的数据。他们观测的目标是一个编号为M76的疏散星团,距离地球约一万四千光年。按照恒星演化模型,这类星团通常形成于银河系较晚期的恒星诞生潮中,年龄应在六十亿到八十亿年之间。然而当数据处理程序跑完最后一轮,屏幕上给出的拟合年龄是:138亿年。比当时公认的宇宙年龄——约131亿年——整整老了七亿年。
这个结果在当天下午的内部例会上被当作软件故障处理。负责该项目的首席研究员张启明博士要求团队重新校准红移参数,检查背景光源干扰,甚至调出了望远镜阵列中每一面天线的温度记录,以排除热噪声叠加造成的假信号。但一周后,同样的数据经过三种独立算法处理,结果仍然指向那个不可能的数字。团队开始意识到,问题不在仪器,而在别处。
最初的解释倾向于一种光学幻影。疏散星团M76位于英仙座分子云复合体的边缘,那片区域有大量星际尘埃和冷气体,可能造成光线在传播路径上的弯曲或散射,使得某些背景星系的光被错误混入星团光谱。为了验证这一点,团队调用了两台光学望远镜进行交叉观测,并在计算机上构建了尘埃分布的三维模型。结果显示,即便把整片分子云的消光系数调到上限,也只能让年龄偏差缩小不到三亿年。那剩下的四亿年依然悬在那里。
接着有人提出了磁场假说。英仙座方向存在一条已知的银河系磁力线异常区,强磁场可能影响射电信号的偏振方向,进而扭曲谱线形状。团队调取了欧洲航天局“普朗克”卫星的磁场巡天数据,对M76所在天区做了逐点比对。数据表明,该区域的磁场强度确实高于银河系平均值,但远未达到能造成如此量级年龄偏移的程度。更重要的是,如果真是磁场干扰,那么星团中所有恒星的年龄应当呈现系统性的偏移,而观测数据显示只有低质量恒星出现了这种异常,高质量恒星则完全正常。
这个不对称性让团队陷入了更深的困惑。低质量恒星演化慢,光谱特征对年龄更敏感,但也更稳定。高质量恒星寿命短,理论上更容易暴露出年龄计算上的误差。可恰恰是那些“容易出错”的恒星给出了符合预期的结果,而“稳定”的恒星却集体指向一个比宇宙更古老的过去。张启明在笔记中写道:这就像你在一间锁好的房间里,发现一块怀表的时间比房间存在的年份还早,而墙上的挂钟却走得分秒不差。
2015年3月,团队决定扩大样本范围,将M76附近二十七个已知星团全部纳入分析。结果令人不安:其中六个星团的拟合年龄均超过宇宙年龄,且偏差值高度集中在六亿到七亿年之间。这个数字的一致性排除了随机误差的可能——二十七个独立目标,不是同一个系统误差能解释的。除非整个银河系在某一特定方向上存在着某种尚未被发现的、均匀的物理效应,而这种效应只作用于低质量恒星的光谱,且不被任何现有设备直接探测到。
到了这一步,所有常规科学手段都已用尽。磁场、尘埃、仪器故障、数据处理漏洞、甚至包括一种“星团内存在未知暗物质分布”的猜想,都在逐一比对中被排除。剩下的那条路,是没有人愿意走的那条。
数据中有一组重复出现的频率信号,附在M76中心区域的光谱记录里。那是在2015年2月14日凌晨三点到三点零七分之间,七分钟的时间里,望远镜接收到了一个周期性极强的窄带信号,频率为1420.4兆赫。这个频率恰好是中性氢原子的发射线——宇宙中最常见的元素辐射,通常被认为是一种“宇宙标准信号”。它被广泛用于搜寻地外文明,因为任何有技术的文明都会认识这个频率。但问题在于,M76的年龄数据已经表明,这个星团中的低质量恒星比宇宙本身更老。那么,这个氢原子信号是从哪里来的?它不可能来自星团内部——那些恒星如果年龄为138亿年,它们应当在宇宙诞生之前就已经存在,而那时连氢原子本身都尚未形成。
团队对这段信号做了声学转换。七分钟的数据被压制成一段可听音频,长度十七秒。播放时,所有人听到了一个近乎完美的、以每秒三次频率重复的脉冲声,稳定得像节拍器。但它的间隔不是均匀的——每第七次脉冲会延迟零点零三秒。这个微小的偏差,在射电天文学中有个专业名称:脉冲星调制。但M76中心没有任何已知脉冲星。团队扫描了整个天区,没有找到任何可能的发射源。信号来自虚空,又消失在虚空。
此后两年,团队进行了六次后续观测,申请了全球最大的射电望远镜阵列的观测时间。每一次,信号都在相同的位置出现,相同的时间窗口,相同的七分钟,相同的第七脉冲延迟。它像一段被刻在宇宙某处的固定频率,无论你什么时候去听,它都在那里。
张启明在最后一次观测报告的末尾,用铅笔写了一行字,没有放进正式文档:“如果宇宙的年龄比它的某个组成部分更小,那么我们关于时间起点的定义,可能只是某个更大结构的一部分。而那些信号,也许是那个结构的心跳。”他没有解释这句注释,也没有删除它。报告按程序归档,标注为“数据异常,待进一步研究”。
2018年,该项目被悄悄终止。ALMA的观测时间表上,M76的相关课题没有再被安排过。但那段十七秒的音频文件至今仍保存在智利的数据中心,文件名是“M76_1420MHz_7min.wav”。偶尔有实习生翻到它,会放出来听一听。没有人说那是来自宇宙深处的声音,也没有人说得清它是什么。它就在那里,像一颗永远在跳、却永远测不出位置的脉动。
至今仍无定论。
归
档
编者按:本卷宗已封存 1 年。档案编号 FILE-QWGT-365 仅供夜间调阅——下一个翻开它的人,可能就是你。
夜 读 者 留 声
深夜静悄悄。还没有夜读者留声——做第一个说话的人。