Astrofysiikot ovat simuloineet maailmankaikkeuden evoluutiota tummalla energiatiheydellä, joka on useita kymmeniä kertoja suurempi kuin havaittu. Kävi ilmi, että galaksien tähdet sijaitsevat tässä tapauksessa paljon lähempänä, minkä vuoksi planeetan elämä, jolla on suuri todennäköisyys, tuhoutuu lähellä olevan supernovan räjähdyksen vaikutuksesta. Tulokset esitetään ennakkopainossa arXiv.org.
Tumma energia on hypoteettinen energian muoto, joka vastaa maailmankaikkeuden havaittuun kiihtyneeseen laajentumiseen. Nykyaikaisten havaintojen mukaan se vastaa noin 70% kaikesta maailmankaikkeuden energiasta nykyisellä aikakaudella. Yksi tutkijoiden suosituimmista selityksistä on, että tumma energia on itse tyhjiön energia. Jos näin on, niin moderni kvanttimekaniikka ennustaa, että pimeän energian tiheyden tulisi olla vähintään 120 suuruusluokkaa suurempi kuin havaittu. Tällainen voimakas tumma energia aiheuttaisi kuitenkin maailmankaikkeuden laajentumisen liian varhaisessa vaiheessa ja siitä puuttuisi rakenteita, kuten tähtiä ja galakseja.
Aikaisemmissa tutkimuksissa Tomonori Totanin johtama japanilainen astrofysiikaryhmä Tokion yliopistosta simuloi maailmankaikkeuksia eri arvoilla, joilla on tumma energiatiheys. Kävi ilmi, että galaksit, tähdet ja asuttavat planeetat voivat esiintyä tiheydellä 20-50 kertaa suurempi kuin havaittu. Uudessa teoksessa he päättivät pohtia yksityiskohtaisesti vaihtoehtoa, jolla on tihein pimeä energia. Tässä tapauksessa galaksit ilmestyvät vain evoluution varhaisimmissa vaiheissa, ja tähdet niissä sijaitsevat noin 10 kertaa lähempänä kuin Linnunrata. Seurauksena ovat, että sopivat planeetat sellaisessa maailmankaikkeudessa steriloidaan lähellä olevista supernovoista peräisin olevalla korkean energian säteilyllä, joka palaa paljon useammin kuin meidän galaksissamme.
"Tämä muodostaa uuden yhteyden pimeän energian ja astrobiologian välillä, joita pidettiin aikaisemmin täysin erilaisilla tutkimusalueilla", Totani sanoo. Toiset tutkijat kuitenkin kiinnittävät huomiota tässä työssä tehtyihin tärkeisiin yksinkertaistuksiin. Erityisesti supernoovien tärkein vahingoittava tekijä on vakavin gammasäteily, mutta tavallisten supernoovien tapauksessa se muodostaa vain pienen osan kokonaisesta räjähdysenergiasta, minkä vuoksi ne eivät ole kovin tehokkaita sterilointiaineita. Supernovien harvinaisen alaluokan, gammasätepurskeen, tapahtumat tekevät parhaiten tässä tehtävässä. Keskustetussa työssä ei otettu huomioon gammasäteilypurskeiden harvinaisuutta, mikä saattaa hieman liioitella havaitun vaikutuksen astetta.