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宜居性的多重宇宙预言:元素丰度

地球与行星天体物理 2023-02-23 v1 宇宙学与河外天体物理 星系天体物理

摘要

我们研究了元素丰度对物理常数的依赖性,以及这对基于各种所提议的宜居性判据的复杂生命分布的影响。我们考虑了丰度变化的三个主要来源:不同的超新星爆发率、大质量恒星中的α燃烧,以及同位素稳定性,以及它们各自如何影响金属与岩石之比以及碳、氧、氮、磷、硫、硅、镁和铁的丰度。我们的分析通过确定哪些宜居性判据使我们观测到的物理常数以及其他一些已观测宇宙特征最为可能,从而对哪些判据正确给出了若干预言。我们的结果表明,富碳或贫碳行星不宜居,略富镁行星宜居,且生命对氮丰度并不过于敏感。我们还发现了暗示但非结论性的证据,表明富金属行星和贫磷行星宜居。这些预言随后可通过探测我们宇宙中与其他宇宙正常环境高度相似的区域来检验。如果发现任何这些预言有误,多重宇宙图景将预言多数观测者诞生于与我们的宇宙差异显著的宇宙中,从而可在不同统计显著性程度上被排除。

关键词

引用

@article{arxiv.2302.10919,
  title  = {Multiverse Predictions for Habitability: Element Abundances},
  author = {McCullen Sandora and Vladimir Airapetian and Luke Barnes and Geraint F. Lewis and Ileana Pérez-Rodríguez},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2302.10919},
  year   = {2023}
}

备注

27 pages, 5 figures