Können Sterne in alternativen Universen mit unterschiedlichen physikalischen Konstanten potenziell lebenswerte Planeten haben?
Was könnten die Sterne in anderen Universen sein? Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Sternsysteme, in denen die Stärke des radioaktiven Zerfalls stärker oder schwächer ist als in unserem Weltraum, geeignete Lebensräume haben können.
Die Gesetze der Physik in unserem Universum beinhalten eine Reihe grundlegender Konstanten, wie die Lichtgeschwindigkeit. Mit vielen wissenschaftlichen Modellen können Sie jedoch eine Vielzahl von Universen erstellen, die als Multiversum bezeichnet werden und in denen die Gesetze der Physik unterschiedlich sein können. Zuvor gingen viele Forscher davon aus, dass ausreichend große Unterschiede in den Gesetzen der Physik zu leblosen Universen führen würden, weshalb nur geringe Variationen der Grundkonstanten zulässig sein sollten. Um diese Idee zu entwickeln, untersuchten Astrophysiker die Universen, in denen die Kernkräfte unterschiedlich sein könnten.
Natürlich haben wir keine genauen Beweise für die Existenz anderer Universen. Wenn sie es sind, können wir sie immer noch nicht sehen. Aber ein solches Gedankenexperiment wird die grundlegende Frage beantworten: "Sollte unser Universum so sein, wie es ist, und wenn ja, warum?".
Wissenschaftler haben sich auf die Wechselwirkung konzentriert, die als schwache Kernkraft bekannt ist. Es ist verantwortlich für den radioaktiven Zerfall, der zum Beispiel Neutronen in Protonen, Elektronen und elektrisch neutrale Teilchen (Elektronenneutrinos) zerfällt. Eine Möglichkeit, die Veranlagung des Universums zum Leben zu messen, besteht darin, flüssiges Wasser auf der Oberfläche von Welten zu entdecken. Frühere Studien haben gezeigt, dass ein Universum, in dem eine schwache Kraft völlig fehlt, immer noch als lebenswert angesehen werden kann. In der neuen Analyse betrachteten die Wissenschaftler ein Szenario, in dem schwache Kräfte vorhanden waren, jedoch schwächer als bei uns, sowie Fälle, in denen sich herausstellte, dass sie stärker waren. Die Ergebnisse legen nahe, dass Neutronen in Universen mit einer stärkeren schwachen Kraft schneller zerfallen, weshalb das frühe Universum fast frei von Helium ist. Es ist nicht schlecht, wenn wir uns auf Wasser konzentrieren, das durch Wasserstoff und Sauerstoff repräsentiert wird. Mit einer kleineren schwachen Kraft zerfallen Neutronen langsamer und bilden eine große Menge Helium. Damit Wasserstoff ohne Einschluss in größere Atomkerne überleben kann, muss die andere Grundkonstante kleiner sein. Das heißt, das Verhältnis von Baryonen, einschließlich Protonen und Neutronen, zu den Photonen, aus denen Licht erzeugt wird, muss verringert werden.
Eine schwache Energie beeinflusst auch, wie Sterne Wasserstoff in Heliumatome gießen, was helle, glühende und große langlebige Sterne beeinflussen kann. Darüber hinaus kontrolliert eine schwache Kraft, wie oft Neutrinos mit gewöhnlicher Materie interagieren, was den Energieverbrauch im Inneren von Sternen beeinflusst.
Universen mit einer schwächeren Kraft hatten b-Sterne mit viel Deuterium (ein Wasserstoffatom mit einem zusätzlichen Neutron im Kern). Solche Objekte wären groß, hell und rot. In den Universen mit einer stärkeren schwachen Kraft waren die Sterne mit einer großen Menge an Helium-3 (einem Heliumatom, das ein Neutron aus dem Kern freisetzt) ausgestattet. Sie sollten die Helligkeit und den Durchmesser der Sterne unseres Universums übertreffen. Bei den gleichen Temperaturen lebten sie viel weniger. Die Forscher glauben, dass die Sterne in alternativen Universen sich ein wenig von unseren unterscheiden, aber ihre Temperaturen, Größen, Leuchtkraft und Lebenserwartung bieten immer noch die Möglichkeit, auf den Planeten zu leben. In einigen Universen durchliefen Sterne einen komplexeren Evolutionszyklus, aber die Ergebnisse legen nahe, dass das Universum viele Möglichkeiten hat, Leben zu erschaffen und zu erhalten. Zukünftige Forschungen werden dazu beitragen, andere mögliche Universen mit unterschiedlichen Kräften und Gesetzen zu erforschen.
