05.09 暗能量的弱点可能就是为什么超新星没有杀死我们所有人的原因

暗能量的弱点可能就是为什么超新星没有杀死我们所有人的原因

制造蟹状星云的超新星并没有杀死人类,这意味着我们在这里是为了观察宇宙的存在。

你在宇宙中的存在是很明显的,至少对你自己来说是这样。但是现在,研究人员已经利用了这样一个事实:人类观察者还活着——而且还没有被超新星爆炸所遗忘——来解释暗能量的令人迷惑的弱点,暗能量是加速宇宙膨胀的神秘力量。

东京大学的天文学家、这项新研究的主要作者Tomonori Totani说:“这在暗能量和天体生物学之间创造了一个新的联系,以前被认为是截然不同的领域。”

大多数人都不认为暗能量——将星系分开的全渗透力——特别弱。但是,根据量子力学和爱因斯坦的引力方程,科学家们估计,暗能量应该至少比实际的强度要高出120个数量级。

如果暗能量是如此强大,它将会迅速地将早期宇宙中的物质分离开来,从而阻止星系、恒星和生物的形成。这导致一些科学家提出了所谓的“人择原理”,该原理提出,我们宇宙中的物理定律是经过微调来产生生命的。

和他的同事们一起,Totani之前模拟了宇宙对不同暗能量强度的进化,将模型限制在能够形成能够容纳生物的星系的模型中。他们发现,这种模拟的暗能量的期望值比实际情况大20到50倍。这一结果与基于纯物理的论证相比,是一个巨大的进步,尽管他们仍然无法完全解释暗能量所观察到的弱点。

暗能量的弱点可能就是为什么超新星没有杀死我们所有人的原因

在他们的新计算中,研究人员仔细研究了暗能量比我们的宇宙强50倍的模型。星系可能在这样的宇宙中出现,但只有在最早期的时期,在神秘物质的全部能量被踢开并把所有东西分开之前。因为早期的宇宙是相当密集的,所以形成的星系将会充满恒星,比我们银河系的密度大10倍。

在这些密集的星系中,普通恒星离它的邻居更近。大质量恒星寿命短,然后爆炸成燃烧的超新星,它会向附近的行星发射致命剂量的辐射,对任何曾经存在的生命进行消毒——而不留下任何观察者。

研究人员计算出,这种效应,以前没有被考虑过,会使宇宙对生命不利。因此,他们在4月27日发表在预印库arXiv的论文中报告说,我们在这里看到的暗能量的弱点是我们在这里的原因。托塔尼说,如果未来的天体生物学家发现,在银河系最密集的地区,生命的数量要少得多,他的建议可能会得到加强。

暗能量的弱点可能就是为什么超新星没有杀死我们所有人的原因

耶路撒冷希伯来大学的天体物理学家Tsvi Piran也推测了人择原理对暗能量边界的影响。他说,一些研究的假设有点不可靠。例如,超新星的致命能量主要来自于它们的伽马射线辐射。但是只有部分能量被引导到这样的辐射中,使得超新星在某种程度上是低效的杀手。一种特别强大的超新星,被称为伽玛射线爆发,被认为对破坏宇宙中的生命更重要,尽管这些事件要少得多。Piran说,这项研究并没有解释这种罕见的现象,这在一定程度上削弱了塔尼的观点。

他补充说,援引人择原理本身是有争议的。他说:“我知道,一旦你开始提出建议,他们就会走出房间。”“其他人说,这是一个值得认真对待的有意义的论点。”


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