Jakie są szanse na istnienie inteligentnego życia we Wszechświecie?
Szanse na pojawienie się inteligentnego życia w naszym Wszechświecie – i w każdym hipotetycznym innym – można oszacować za pomocą stworzonego przez naukowców nowego modelu teoretycznego, w którym wykorzystano równanie Drake’a.
Był to wzór, który amerykański astronom dr Frank Drake wymyślił w latach 60. XX wieku, aby obliczyć liczbę możliwych do wykrycia pozaziemskich cywilizacji w naszej galaktyce Drogi Mlecznej.
Ponad 60 lat później astrofizycy z Durham University opracowali model, który zamiast tego koncentruje się na warunkach stworzonych przez przyspieszenie ekspansji Wszechświata i liczbę powstałych gwiazd. Badacze zakładają, że ekspansja ta jest napędzana przez tajemniczą siłę zwaną ciemną energią, która stanowi ponad dwie trzecie kosmosu.
Ponieważ gwiazdy są warunkiem wstępnym pojawienia się życia w znanej nam formie, model ten może być zatem wykorzystany do oszacowania prawdopodobieństwa powstania inteligentnego życia w naszym kosmosie, a także w scenariuszu „multiwersum” różnych hipotetycznych Wszechświatów.
Nowe badania nie próbuje obliczyć bezwzględnej liczby obserwatorów (tj. inteligentnego życia) we Wszechświecie, ale zamiast tego astronomowie, rozważają względne prawdopodobieństwo wystąpienia losowo wybranego życia, które może zamieszkiwać kosmos o określonych właściwościach. Badanie zostało opublikowane w czasopiśmie Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Model wskazuje, że życie wymaga znacznie większej gęstości ciemnej energii niż jest to widoczne w naszym własnym Wszechświecie – co sugeruje, że posiadane przez kosmos tego składnika sprawia, że jest ona rzadkim i nietypowym przypadkiem w „multiwersum”.
Przeprowadzone badanie skupiało się na obliczeniu ułamka zwykłej materii przekształconej w gwiazdy w całej historii Wszechświata, dla różnych gęstości ciemnej energii. Model przewiduje, że ułamek ten wynosiłby około 27 proc. we Wszechświecie, który jest najbardziej wydajny w formowaniu gwiazd, w porównaniu do 23 proc. w naszym własnym.
Oznacza to zdaniem naukowców, że nie żyjemy w hipotetycznym Wszechświecie o najwyższych szansach na powstanie inteligentnych form życia. Zgodnie z modelem, wartość gęstości ciemnej energii, która jest obserwowana w naszym Wszechświecie, nie jest tą, która zmaksymalizowałaby szanse na powstanie życia.
„Zrozumienie ciemnej energii i jej wpływu na nasz Wszechświat jest jednym z największych wyzwań w kosmologii i fizyce fundamentalnej. Parametry rządzące naszym kosmosem, w tym gęstość ciemnej energii, mogłyby wyjaśnić nasze własne istnienie. Co zaskakujące, odkryliśmy jednak, że nawet znacznie wyższa gęstość ciemnej energii byłaby nadal kompatybilna z życiem, co sugeruje, że możemy nie żyć w najbardziej prawdopodobnym z Wszechświatów” – mówi Daniele Sorini z Durham University.
Nowy model może również pozwolić naukowcom zrozumieć wpływ różnych gęstości ciemnej energii na tworzenie się struktur we Wszechświecie i warunki ewolucji życia w kosmosie.
Ciemna energia sprawia, że Wszechświat rozszerza się szybciej, równoważąc przyciąganie grawitacyjne i tworząc przestrzeń, w której możliwa jest zarówno ekspansja, jak i tworzenie nowych struktur. Jednak, aby wystąpiły szanse, aby życie mogło ewoluować, musiałyby istnieć regiony, w których materia może się zlepiać, tworząc gwiazdy i planety, i musiałaby pozostać stabilna przez miliardy lat.
Badacze podkreślają, że astrofizyka formowania się gwiazd i ewolucja wielkoskalowej struktury Wszechświata łączą się w subtelny sposób, aby określić optymalną wartość gęstości ciemnej energii potrzebnej do pojawienia się inteligentnego życia.
„Ekscytujące będzie wykorzystanie modelu do zbadania pojawienia się życia w różnych wszechświatach i sprawdzenia, czy niektóre z podstawowych pytań, które zadajemy sobie na temat naszego własnego, wymagają reinterpretacji” – zaznacza Lucas Lombriser z Université de Genève.
Zdaniem astronomów, równanie Drake’a było bardziej przewodnikiem jak szukać życia i jakie są szanse na jego wystąpienie, niż narzędziem szacunkowym lub poważną próbą określenia dokładnego wyniku. Jego parametry obejmowały tempo rocznego formowania się gwiazd w Drodze Mlecznej, ułamek z nich z krążącymi wokół nich planetami oraz liczbę światów, które potencjalnie mogłyby wspierać życie. Nowy model łączy tempo rocznego formowania się gwiazd we Wszechświecie z jego podstawowymi składnikami, takimi jak właśnie gęstość ciemnej energii.
Emil Gołoś
