Astrophysiker haben die Entwicklung des Universums mit einem dunklen Energiedichtewert simuliert, der mehrere zehnmal höher ist als beobachtet. Es stellte sich heraus, dass sich die Sterne in Galaxien in diesem Fall viel näher befinden, wodurch das Leben auf dem Planeten mit hoher Wahrscheinlichkeit durch eine nahegelegene Supernova-Explosion zerstört wird. Die Ergebnisse werden im Preprint auf arXiv.org präsentiert.
Dunkle Energie ist eine hypothetische Energieform, die für die beobachtete beschleunigte Expansion des Universums verantwortlich ist. Nach modernen Beobachtungen entspricht dies etwa 70% der gesamten Energie im Universum in der gegenwärtigen Epoche. Eine der beliebtesten Erklärungen unter Wissenschaftlern ist, dass dunkle Energie die Energie des Vakuums selbst ist. Wenn ja, dann sagt die moderne Quantenmechanik voraus, dass die Dichte der Dunklen Energie mindestens 120 Größenordnungen größer sein sollte als beobachtet. Eine derart starke dunkle Energie würde jedoch dazu führen, dass sich das Universum in den frühen Stadien zu schnell ausdehnt und Strukturen wie Sterne und Galaxien fehlen.
In früheren Studien simulierte ein Team japanischer Astrophysiker unter der Leitung von Tomonori Totani von der Universität Tokio Universen mit unterschiedlichen Werten der dunklen Energiedichte. Es stellte sich heraus, dass Galaxien, Sterne und bewohnbare Planeten mit einer Dichte auftreten können, die 20-50-mal höher ist als die beobachtete. In der neuen Arbeit beschlossen sie, die Option mit der dichtesten dunklen Energie im Detail zu prüfen. In diesem Fall erscheinen Galaxien nur in den frühesten Stadien der Evolution, und die Sterne in ihnen befinden sich etwa zehnmal näher als in der Milchstraße. Infolgedessen werden geeignete Planeten in einem solchen Universum durch energiereiche Strahlung von nahe gelegenen Supernovae sterilisiert, die viel häufiger aufflammt als in unserer Galaxie.
„Dies stellt eine neue Verbindung zwischen Dunkler Energie und Astrobiologie her, die bisher als völlig unterschiedliche Studienbereiche angesehen wurden“, sagt Totani. Andere Wissenschaftler machen jedoch auf wichtige Vereinfachungen in dieser Arbeit aufmerksam. Insbesondere ist der Hauptschädigungsfaktor von Supernovae die schwerste Gammastrahlung, aber im Fall von gewöhnlichen Supernovae macht sie nur einen kleinen Teil der gesamten Explosionsenergie aus, weshalb sie keine sehr wirksamen Sterilisatoren sind. Ereignisse einer seltenen Unterklasse von Supernovae, Gammastrahlenausbrüche, tun bei dieser Aufgabe das Beste. Die diskutierte Arbeit berücksichtigte nicht die Seltenheit von Gammastrahlenausbrüchen, die den Grad des detektierten Effekts etwas übertreiben könnten.
