Les astrophysiciens ont simulé l'évolution de l'Univers avec une valeur de densité d'énergie sombre plusieurs dizaines de fois supérieure à celle observée. Il s'est avéré que les étoiles dans les galaxies dans ce cas sont situées beaucoup plus près, à cause de laquelle la vie sur la planète avec un degré élevé de probabilité sera détruite par une explosion de supernova à proximité. Les résultats sont présentés dans la pré-impression sur arXiv.org.
L'énergie sombre est une forme d'énergie hypothétique responsable de l'expansion accélérée observée de l'univers. Selon les observations modernes, cela correspond à environ 70% de toute l'énergie de l'univers à l'époque actuelle. L'une des explications les plus populaires parmi les scientifiques est que l'énergie noire est l'énergie du vide lui-même. Si tel est le cas, la mécanique quantique moderne prédit que la densité de l'énergie noire devrait être d'au moins 120 ordres de grandeur supérieure à celle observée. Cependant, une énergie sombre aussi forte entraînerait une expansion trop rapide de l'univers dans les premiers stades et manquerait de structures telles que des étoiles et des galaxies.
Dans des études précédentes, une équipe d'astrophysiciens japonais dirigée par Tomonori Totani de l'Université de Tokyo a simulé des univers avec différentes valeurs de densité d'énergie sombre. Il s'est avéré que les galaxies, les étoiles et les planètes habitables peuvent apparaître à une densité 20 à 50 fois supérieure à celle observée. Dans le nouveau travail, ils ont décidé d'examiner en détail l'option avec l'énergie sombre la plus dense. Dans ce cas, les galaxies n'apparaissent qu'aux premiers stades de l'évolution et les étoiles qu'elles contiennent sont situées environ 10 fois plus près que dans la Voie lactée. En conséquence, les planètes appropriées dans un tel univers seront stérilisées par le rayonnement de haute énergie des supernovae voisines, qui s'enflammeront beaucoup plus souvent que dans notre galaxie.
«Cela forme un nouveau lien entre l'énergie noire et l'astrobiologie, qui étaient auparavant considérés comme des domaines d'études complètement différents», explique Totani. Cependant, d'autres chercheurs attirent l'attention sur d'importantes simplifications apportées à ce travail. En particulier, le principal facteur dommageable des supernovae est le rayonnement gamma le plus sévère, mais dans le cas des supernovae ordinaires, il ne représente qu'une petite partie de l'énergie totale d'explosion, c'est pourquoi ce ne sont pas des stérilisateurs très efficaces. Les événements d'une sous-classe rare de supernovae, les sursauts gamma, font de leur mieux pour cette tâche. Les travaux discutés n'ont pas pris en compte la rareté des sursauts gamma, ce qui peut quelque peu exagérer le degré de l'effet détecté.