多元宇宙的艺术印象-我们的宇宙只是其中之一。根据研究，不同数量的暗能量对恒星的形成影响很小。如果存在多重宇宙，这将提高其他宇宙中的生命前景。图片由Jaime Salcido / EAGLE Collaboration的模拟
根据一项新的研究，一个多元宇宙-我们的宇宙只是众多宇宙中的一个-可能没有以前想象的那么荒谬。
关于其他宇宙是否可能作为更大的多元宇宙的一部分存在，以及它们是否可以掩盖生命的问题，正在困扰着现代宇宙学的问题。
现在，由英国达勒姆大学，澳大利亚悉尼大学，西悉尼大学和西澳大利亚大学领导的新研究表明，如果存在，那么在整个多元宇宙中，生命可能是很普遍的。
研究人员说，实现这一目标的关键是暗能量，这是一种神秘的“力量”，正在加速宇宙的膨胀。
模拟正在膨胀的宇宙中结构的形成，其特征是：没有宇宙学常数/暗能量的宇宙（左），具有比我们宇宙（中心）暗能量高十倍的宇宙（中心）以及宇宙常数很大的宇宙/暗能量，是我们宇宙中的100倍（右）。在配色方案中，蓝色代表正在形成恒星的宇宙的高密度区域，红色代表低密度的区域。这些模拟运行了大约140亿年。大爆炸后，所有模型都使用相同的初始条件。在早期，宇宙非常炎热和密集。重力将物质拉在一起形成结构，而暗能量引起的快速膨胀会稀释所有物质，因为宇宙变老，这阻止了恒星的形成。
多宇宙理论
科学家说，目前有关宇宙起源的理论预测，我们宇宙中的暗能量比所观察到的要多得多。增加更多的量会引起如此迅速的膨胀，以至于在任何恒星，行星或生命形成之前就将物质稀释了。
1980年代引入的多元宇宙理论可以解释我们宇宙中“幸运的”少量暗能量，使它能够在许多不可能的宇宙中承载生命。
这项新的研究使用巨大的计算机模拟了宇宙，发现增加暗能量的数量实际上是对恒星和行星形成的影响，而暗能量的数量最多是我们在宇宙中观察到的数量的几百倍。
研究人员说，这开辟了前景，即如果存在的话，在更广泛的其他宇宙中也可能存在生命。
这项发现发表在《皇家天文学会月刊》上的两篇相关论文中。
这些模拟是在EAGLE（GaLaxies及其环境的演变和组装）项目下进行的，EAGLE是观测到的宇宙的最现实的模拟之一。
模拟一个正在膨胀的宇宙中的一组星系的形成，其特征是没有宇宙学常数（左）和非常大的宇宙学常数（右）。在配色方案中，当重力将物质吸引到星系中时，较浅的颜色表示宇宙的较密部分。模拟运行了150亿年。没有宇宙学常数（左），物质在引力的吸引下汇聚成较小的星系，这些星系合并成一个大的星系。有了一个大的宇宙学常数（右），宇宙的快速膨胀阻止了物质聚在一起，并且星系无法形成。卢克·A·巴恩斯（Luke A.Barnes），帕斯卡·J·埃拉希（Pascal J.Elahi），海梅·萨尔西多（Jaime Salcido），理查德·鲍尔（Richard G.Bower），杰林特·F·刘易斯（Geraint F.
恒星形成
达勒姆大学计算宇宙学研究所的研究生Jaime Salcido说：“对于许多物理学家来说，宇宙中无法解释但似乎特殊的暗能量是一个令人沮丧的难题。
“我们的模拟表明，即使宇宙中有更多的暗能量或什至很少，那么它对恒星和行星形成的影响将很小，这增加了生命可能存在于整个宇宙中的可能性。”
西悉尼大学的约翰·邓普顿研究学者卢克·巴恩斯博士说：“以前人们以多元宇宙来解释观察到的暗能量作为彩票的价值–我们有一张幸运票，生活在宇宙中，形成了美丽的星系，这些星系赋予了我们所知的生命。
“我们的工作表明，我们的机票似乎有点太幸运了，可以这么说。它比一生所需要的更加特别。这对于多元宇宙是一个问题。仍然有一个难题。”
暗能量
西澳大利亚大学研究员帕斯卡尔·埃拉希（Pascal Elahi）博士说：“我们问自己，在生命不可能实现之前，会有多少暗能量？我们的模拟表明，由暗能量驱动的加速膨胀几乎不会对恒星的诞生产生任何影响，因此会产生生命的场所。即使增加数百倍的暗能量，也可能不足以构成一个死掉的宇宙。”
但是，研究人员说，他们的结果出乎意料，并且可能会引起问题，因为他们对“多元宇宙”理论解释暗能量观测值的能力产生怀疑。
根据研究，如果我们生活在一个多元宇宙中，我们期望观察到的暗能量比我们要多得多，也许是我们在宇宙中看到的能量的50倍。
尽管结果并未排除多宇宙，但似乎可以通过迄今尚未发现的自然定律更好地解释宇宙中极少量的暗能量。
新物理定律
达勒姆大学计算宇宙学研究所的Richard Bower教授说：“宇宙中恒星的形成是引力与暗能量排斥之间的斗争。
“我们在模拟中发现，拥有比我们暗能量更多的暗能量的宇宙可以快乐地形成恒星。那么，为什么在我们的宇宙中只有这么少的暗能量呢？
“我认为我们应该寻找一种新的物理学定律来解释我们宇宙的这种奇特性质，而多元宇宙理论对挽救物理学家的不适并没有多大作用。”
该研究是由英国利物浦约翰摩尔大学和荷兰莱顿大学进行的。
它由英国科学技术设施理事会，欧洲研究理事会，荷兰科学研究组织，约翰·邓普顿基金会，国际射电天文学研究中心和澳大利亚研究理事会全天候天文学卓越中心资助。 3个尺寸（ASTRO 3D）。
刊物：
Jaime Salcido等人，“暗能量对星系形成的影响。我们宇宙的未来将如何发展？”，MNRAS，2018年； doi：10.1093 / mnras / sty879Luke A Barnes等，“银河系形成效率和用EAGLE模拟进行的宇宙常数的多重解释”，MNRAS，2018年；土井：10.1093 / mnras / sty846
