Який стосунок має темна енергія до поширення життя у Всесвіті? Згідно з новим дослідженням, відповідь прихована в зорях.
У 1960-х роках відомий радіоастроном Френк Дрейк (Frank Drake) запропонував рівняння, яке вказувало на ймовірність виявлення позаземного життя — принаймні такого, яке ми могли ідентифікувати за допомогою радіопередач — десь у Всесвіті. Одним із головних параметрів цієї формули є швидкість утворення зір. Більше зір — більше планет — більше шансів на життя, яким ми його знаємо.
Астрономи витратили десятиліття на створення докладного сценарію утворення зір у Всесвіті, оцінюючи, скільки доступної матерії перетворюється на зорі протягом кожної епохи космічної історії. Серед інших причин науковці вивчають це тому, що швидкість утворення зір чутлива до багатьох космологічних і астрофізичних параметрів. Змінивши будь-що у Всесвіті, ви отримаєте іншу історію формування галактик і різну ефективність утворення зір.
Насправді швидкість утворення зір у нашому всесвіті досягла свого піку понад 10 мільярдів років тому. Відтоді космос утворює зірки, але з дедалі меншою швидкістю. Колись, приблизно через 100 трильйонів років, згаснуть останні їхні вогні. Одним із головних факторів, що впливають на цей часовий масштаб, є темна енергія, таємнича субстанція, яка спричиняє прискорення розширення Всесвіту.
Прискорене розширення є руйнівним для утворення зір. У міру того, як галактики все більше віддаляються, вони мають менше можливостей для взаємодії та накопичення нового матеріалу. Це запобігає проникненню нового газу в галактики та перетворенню його на зорі, а наявний газ затримується в теплих міжзоряних хмарах, де також не бере участі в утворенні зір.
Але що б трапилося, якби темна енергія була іншою? Чи суттєво зміниться утворення зір, і чи взагалі зміниться? І навпаки, як це вплине на ймовірність появи життя? Іншими словами, чи є наше значення темної енергії — приблизно 70 відсотків загального енергетичного балансу Всесвіту — типовим значенням?
Даніель Соріні (Daniele Sorini) з Інституту обчислювальної космології Даремського університету став першим автором нової статті, присвяченої цьому питанню. У прес-релізі він сказав: «Розуміння темної енергії та її впливу на наш всесвіт є одним із найбільших викликів у космології та фундаментальній фізиці. Параметри, які керують Всесвітом, зокрема й густина темної енергії, можуть пояснити наше власне існування».
Моделювання з урахуванням таких параметрів, як темна енергія, темна матерія та інші космологічні параметри, може допомогти астрономам простежити історію утворення зір у Всесвіті. Авторські права на зображення: NASA/Центр космічних польотів імені Ґоддарда (Goddard Space Flight Center) та Лабораторія передової візуалізації в Національному центрі застосування суперкомп’ютерів (Advanced Visualization Laboratory at the National Center for Supercomputing Applications). Фото з сайту www.astronomy.com.
Але результати виявилися не такими, як очікували науковці. Вони виявили, що утворення зір було приблизно однаковим для широкого діапазону значень темної енергії, зокрема й для значень, значно вищих за те, що ми бачимо в нашому всесвіті.
«Однак, як не дивно, ми виявили, що навіть значно вища густина темної енергії все одно буде сумісною з життям. Це свідчить про те, що ми живемо, можливо, не в найімовірнішому зі всесвітів», — сказав Соріні.
Зважаючи на кількість темної енергії в нашому всесвіті, приблизно лише 23 відсотки всієї доступної матерії в космосі зрештою перетвориться на зорі протягом усього їхнього життя. Як і очікувалося, слабші форми темної енергії спричиняють більші темпи утворення зір, але не дуже: дослідники виявили, що максимальна можлива ефективність становить 27 відсотків.
Вони також виявили, що значення темної енергії, які у сто разів перевищують наші власні, все одно перетворюють 5 відсотків доступної маси на зорі. Цього і так задосить для формування кількох поколінь зір. Це означає, що вистачить речовини і для створення планет, а, отже, і появи життя.
Якщо ми припустимо, що наш всесвіт є частиною Мультивсесвіту, де кожен окремий космос отримує власне випадково вибране значення темної енергії, то наша конкретна значимість є дуже малоймовірною. Переважна більшість розумних спостерігачів (якщо припустити, що будь-який Всесвіт, який утворює достатню кількість зір, зрештою породжує життя) жили б у Всесвіті з набагато вищою темною енергією.
Це дослідження показує, що сила темної енергії, яку ми спостерігаємо, може бути дещо надприродною в певному сенсі.
Професор Лукас Ломбрізер (Lucas Lombriser) з Женевського університету в Швейцарії та співавтор дослідження пояснив: «Буде цікаво використовувати цю модель, щоб досліджувати появу життя в різних всесвітах і з’ясувати, чи потрібно переосмислити деякі фундаментальні питання, які ми задаємо собі щодо нашого всесвіту».
За інф. з сайту www.astronomy.com
