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制造蟹状星云的超新星并没有杀死人类。图片来源：J. Hester、A. Loll
你在宇宙中的存在是显而易见的，至少对你自己而言是这样。但是现在，研究人员已经利用这样一个事实，即人类观察者还活着并且没有被超新星爆发所杀死，解释了暗能量令人迷惑的薄弱，后者是一种加速宇宙膨胀的神秘力量。
日本东京大学天文学家、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种新的联系，它们之前被认为是两个截然不同的领域。”
大多数人都不会认为导致星系分离的无处不在的暗能量特别薄弱。然而基于量子力学和爱因斯坦引力方程的论证，科学家估计，暗能量应该至少比实际强度高出120个数量级。
如果暗能量真的如此强大，它将会迅速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。这也导致一些科学家提出了所谓的“人择原理”——该原理认为，我们宇宙中的物理定律是经过微调以产生生命的。
Totani之前和同事一起，模拟了宇宙针对不同强度暗能量的进化，他们将模型限制在能够形成有能力蕴含生物的星系的范围内。
研究人员发现，源自这种模拟的暗能量的期望值比实际情况大了20到50倍。这一结果与基于纯物理学的论证结果相比是一个巨大的进步，尽管他们仍然无法完全解释所观察到的暗能量的薄弱。
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大约50倍的模型。科学家指出，星系有可能在这样的宇宙中出现，但只有在最早期的阶段，即在这种神秘物质被完全激发并把所有东西分开之前。因为早期的宇宙是相当密集的，所以那些成功形成的星系将会塞满了恒星，比银河系的密度大10倍。
研究显示，在这些密集的星系中，普通恒星离它们的邻居更近。大质量恒星的寿命很短，随后便爆发成为燃烧的超新星，后者会向附近的行星释放致命剂量的辐射，对任何曾经存在的生命进行“消毒”，最终不留下任何像人类这样的观察者。
研究人员计算后认为，这种之前没有被考虑过的效应会使宇宙对生命极不友好。因此，他们在日前发表于预印本服务器arXiv的论文中报告称，我们在这里所观察到的暗能量的薄弱恰恰正是我们存在的原因。
Totani说，如果未来的天体生物学家发现，在星系最密集的地区，生命的数量要少得多，他的建议可能是暗能量加强了。
以色列耶路撒冷希伯来大学天体物理学家Tsvi Piran也推测了人择原理对暗能量强度的影响。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。但是其中只有部分能量被传送到这样的辐射中，从而使得超新星在某种程度上是一个低效的杀手。
一种特别强大的超新星类型，即所谓的伽马射线暴，被认为对于摧毁宇宙中的生命是至关重要的，尽管这样的事件要少得多。Piran表示，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Totani的观点。
Piran补充说，援引人择原理本身也是有争议的。“我知道，一旦你开始提出这个建议，人们就会走出房间。”他说，“而其他人会说，这是一个值得认真对待的有意义的论点。”
暗能量是驱动宇宙运动的一种能量。它和暗物质都不会吸收、反射或者辐射光，所以人类无法直接使用现有的技术进行观测。
内容来源：中国科学院
来源：中国科学院
原文链接：http://www.cas.cn/kj/201805/t20180516_4645890.shtml
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