Одна из самых больших экзистенциальных загадок — и самая сложная для ответа — заключается в том, является ли Земля единственной во Вселенной, несущей в темноте единственную свечу разумной жизни.
На основании того, что мы наблюдали, похоже, что мы уникальны. Но есть ряд возможных причин, по которым мы не обнаружили свет инопланетной цивилизации где-либо еще в Млечном Пути, и ряд факторов, которые могут повлиять на то, появится он или нет. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Чуть более полувека назад эти переменные были объединены в инструмент, известный как уравнение Дрейка, позволяющий ученым экспериментировать и размышлять.
Однако в уравнении Дрейка, которое группа под руководством физика Даниэле Сорини из Даремского университета в Великобритании включила в основу нового расчета, отсутствовала одна переменная: влияние темной энергии на скорость звездообразования во Вселенной.
«Понимание темной энергии и ее влияния на нашу Вселенную является одной из самых сложных задач в космологии и фундаментальной физике», — объясняет Сорини. «Параметры, управляющие нашей Вселенной, включая плотность темной энергии, могли бы объяснить наше собственное существование».
Темная энергия — это неопознанная сила, которая ускоряет расширение Вселенной. Хотя мы не знаем, из чего она сделана, мы можем сказать, сколько ее там : примерно 71,4 процента содержания материи-энергии во Вселенной — это темная энергия.
Еще 24 процента — это темная материя; и только оставшиеся 4,6 процента — это обычная барионная материя, из которой состоят все звезды, планеты, черные дыры, пыль, люди и все остальное, что мы теоретически можем увидеть и потрогать.
Одно из наших предположений о жизни заключается в том, что для нее нужна звезда. Может, и нет, но возможность возникновения жизни на теле, далеком от пылающего источника энергии, настолько мала, что бесполезна в случае уравнения Дрейка.
Таким образом, если предположить, что для жизни необходима звезда, то знание скорости звездообразования во Вселенной, подобной нашей, могло бы подсказать нам кое-что о шансах найти в ней жизнь.
Звезды формируются из облаков пыли и газа, которые сжимаются в плотные сгустки, которые в свою очередь накапливают так много массы, что плотность и тепло в их ядрах запускают ядерный синтез. Внешнее притяжение темной энергии играет роль в скорости, с которой это может произойти. Оно противодействует внутреннему притяжению гравитации, которое в противном случае могло бы заставить всю материю во Вселенной сконденсироваться в сгустки, слишком плотные для формирования звезд.
Исследователи рассчитали эту скорость преобразования материи для различных плотностей темной энергии в модели Вселенной, чтобы определить наиболее эффективную скорость, с которой могут формироваться звезды. И они обнаружили, что наиболее эффективная скорость — это когда 27 процентов материи во Вселенной преобразуется в звезды.
Что делает это интересным, так это то, что это не та Вселенная, в которой мы живем. Наша Вселенная имеет коэффициент конверсии 23 процента. Это не первый раз, когда мы находим доказательства того, что человечество не возникло в самых оптимальных для жизни условиях , что потенциально повышает шансы того, что разумная жизнь могла возникнуть в другом месте во Вселенной.
«Удивительно, — говорит Сорини, — но мы обнаружили, что даже значительно более высокая плотность темной энергии все равно будет совместима с жизнью, что позволяет предположить, что мы, возможно, не живем в наиболее вероятной из вселенных».
Есть много других факторов, которые могут влиять на шансы возникновения разумной жизни. Скорость звездообразования — всего лишь один из них. Другие включают количество звезд, имеющих планеты; и количество планет, имеющих пригодные для жизни условия. Затем есть переменные, которых мы не знаем, например, как строительные блоки жизни доставляются и собираются вместе в развивающуюся систему.
Но каждое исследование вносит вклад в понимание, которое однажды может позволить нам увидеть более масштабную картину, чем та, которую мы видим сейчас. Это, в свою очередь, поможет нам сузить круг того, как и где искать другие цивилизации , которые могут быть разбросаны по всей нашей галактике.
«Будет интересно, — говорит физик-теоретик Лукас Ломбрайзер из Женевского университета в Швейцарии, — использовать эту модель для изучения возникновения жизни в разных вселенных и посмотреть, следует ли переосмыслить некоторые фундаментальные вопросы, которые мы задаем себе о нашей собственной Вселенной».
