Czy gwiazdy w alternatywnych wszechświatach o różnych stałych fizycznych mogą mieć potencjalnie żywe planety?
Co mogą być gwiazdy w innych wszechświatach? Naukowcy odkryli, że systemy gwiezdne, w których siła rozpadu promieniotwórczego jest silniejsza lub słabsza niż w naszej przestrzeni, mogą mieć odpowiednie miejsca do życia.
Prawa fizyki w naszym wszechświecie obejmują szereg podstawowych stałych, takich jak prędkość światła. Ale wiele modeli naukowych pozwala na stworzenie szerokiego zakresu wszechświatów, zwanych multiwersami, w których prawa fizyki mogą się różnić. Wcześniej wielu badaczy zakładało, że wystarczająco duże różnice w prawach fizyki doprowadziłyby do martwych wszechświatów, dlatego powinny być dozwolone tylko niewielkie zmiany podstawowych stałych. Aby rozwinąć ten pomysł, astrofizycy badali wszechświaty, w których siły jądrowe mogą być różne.
Oczywiście nie mamy dokładnych dowodów na istnienie innych wszechświatów. Jeśli tak, to nadal nie możemy ich oglądać. Ale taki eksperyment myślowy odpowie na podstawowe pytanie: „Czy nasz Wszechświat powinien być taki, jaki jest, a jeśli tak, to dlaczego?”.
Naukowcy skupili się na interakcji, znanej jako słaba siła jądrowa. Odpowiada za rozpad radioaktywny, na przykład powoduje rozpad neutronów na protony, elektrony i elektrycznie obojętne cząstki (neutrina elektronowe). Jednym ze sposobów zmierzenia predyspozycji wszechświata do życia jest wykrycie ciekłej wody na powierzchni światów. Poprzednie badania wykazały, że wszechświat, w którym słaba siła jest całkowicie nieobecna, wciąż można uznać za znośny. W nowej analizie naukowcy rozważali scenariusz, w którym obecna była słaba siła, ale słabsza niż u nas, a także przypadki, w których okazało się, że jest ona silniejsza. Odkrycia sugerują, że neutrony rozpadają się szybciej we wszechświatach z silniejszą słabą siłą, dlatego wczesny wszechświat jest prawie pozbawiony helu. Nie jest źle, jeśli koncentrujemy się na wodzie reprezentowanej przez wodór i tlen. Przy mniejszej słabej sile neutrony rozpadają się wolniej, tworząc dużą ilość helu. Aby wodór przetrwał bez włączenia do większych jąder atomowych, druga stała podstawowa musi być mniejsza. Oznacza to, że stosunek barionów, w tym protonów i neutronów, do fotonów, z których wytwarzane jest światło, musi zostać zmniejszony.
Słaba moc wpływa również na to, jak gwiazdy wlewają wodór do atomów helu, co może wpływać na jasne, rozgrzane do czerwoności i duże długowieczne gwiazdy. Ponadto słaba siła kontroluje, jak często neutrina oddziałują ze zwykłą materią, wpływając na proces wyczerpywania energii z gwiezdnych wnętrz.
Wszechświaty o słabszej sile miały gwiazdy b z dużą ilością deuteru (atom wodoru z dodatkowym neutronem wewnątrz jądra). Takie obiekty byłyby duże, jasne i czerwone. W wszechświatach z silniejszą słabą siłą gwiazdy zostały obdarzone dużą ilością helu-3 (atom helu uwalniający neutron z jądra). Miały przekroczyć jasność i średnicę gwiazd naszego wszechświata. Ale w tych samych temperaturach żyli znacznie mniej. Naukowcy uważają, że gwiazdy we wszechświatach alternatywnych są trochę inne od naszych, ale ich temperatury, rozmiary, jasność i długość życia wciąż zapewniają możliwość życia na planetach. W niektórych wszechświatach gwiazdy przechodzą przez bardziej złożony cykl ewolucyjny, ale odkrycia sugerują, że wszechświat ma wiele sposobów tworzenia i podtrzymywania życia. Przyszłe badania pomogą odkryć inne możliwe wszechświaty o różnych mocach i prawach.
