暗能量神秘弱點解釋超新星為何無法湮滅人類

2020-11-26 cnBeta

北京時間5月10日消息,據國外媒體報導,人類在宇宙中的存在是顯而易見的,目前,科學家基於人類觀測者存活和人類未被超新星爆炸湮沒的事實依據,可用於解釋暗能量的神秘弱點。多年以來,暗能量是困惑科學家的重大謎團,它是加速宇宙膨脹的神秘力量。

蟹狀星雲中的超新星爆炸無法殺死人類,這可以用於解釋暗能量的神秘弱點。

研究報告作者、日本東京大學天文學家Tomonori Totani說:「這是暗能量和天體生物學之間的最新關聯,之前科學家認為這是兩個截然不同的領域。」

多數人並不認為暗能量(促使星系分離的全滲透作用力)特別弱,基於量子力學參數和愛因斯坦引力方程式,科學家估計暗能量至少比之前預計強120個數量級。

如果暗能量如此強大,它將迅速地將早期宇宙中的物質分離開來,從而阻止星系、恆星,以及生命體的形成。一些科學家引用了「人擇原理(anthropic principle)」,該原理指出,宇宙中的物理定律經過微調之後能夠製造生命形式。

Tomonori Totani和他的同事在一起,模擬了不同暗能量強度下宇宙進化過程,將模型限定在能夠容納生物的星系之中。他們發現模擬結果中的暗能量比之前預期值強20-50倍,儘管這項研究無法完全解釋觀測的暗能量弱點,但與基於純物理學的論證相比,具有顯著的進步。

在研究人員的最新模擬計算中,他們進一步發現暗能量比之前預計的宇宙暗能量強大約50倍。星系可能在這樣的宇宙環境中出現,但僅形成於非常早期的宇宙,在暗物質完全被反衝並驅使任何物質分離之前。由於早期宇宙非常密集,形成的星系充滿了恆星,其恆星密度是銀河系恆星密度的10倍以上。

在這些密集星系中,通常恆星非常接近它們的鄰居天體。超大質量恆星壽命非常短暫,之後以燃燒超新星方式爆炸,將對鄰近行星釋放致命劑量輻射,湮滅任何曾經存在的生命,並殺死太空觀測者。

研究人員計算顯示,超新星爆炸效應將抹殺宇宙所有生命形式。因此,Tomonori Totani表示,如果未來天體生物學家能夠在星系最密集區域發現生命形式非常稀缺,他的研究觀點將得到進一步支持。

以色列希伯萊大學天體物理學家茨維·皮蘭(Tsvi Piran)認為,「人擇原理」對暗能量的界限產生一定的影響,同時一些研究假設理論並不靠譜。例如:超新星的致命能量主要來自它們的伽馬射線輻射,但僅有部分能量在這樣的輻射中變化,使超新星在某種程度上成為最有效的殺手。超新星爆炸將產生強大的「伽馬射線爆」,被認為對破壞宇宙生命十分重要,儘管宇宙中產生的伽馬射線爆較少。這項最新研究並未解釋罕見的伽馬射線爆現象,但在一定程度上推翻了Tomonori Totani的觀點。

皮蘭指出,援引「人擇原理」本身就存在爭議,我知道一旦有人提出這種觀點,一些人會持反對意見,但另一些人會說這是一個值得認真對待有意義的論點。(葉傾城)

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