Один з найбільших екзистенціальних загадок – і найскладніших для відповіді – це питання, чи є Земля єдиним місцем у Всесвіті, де існує інтелектуальне життя.
З того, що ми спостерігаємо, здається, що ми унікальні. Але є кілька можливих причин, чому ми ще не виявили ознак інопланетної цивілізації в нашій галактиці, а також низка факторів, які можуть впливати на те, чи виникне вона взагалі.
Трохи більше ніж пів століття тому ці змінні були зібрані в інструмент під назвою Рівняння Дрейка, який дозволяє науковцям маніпулювати і обмірковувати можливі сценарії.
Але одна змінна була відсутня в рівнянні Дрейка, яку команда під керівництвом фізика Данієле Соріні з Даремського університету у Великій Британії додала як основу для нового розрахунку: вплив темної енергії на швидкість формування зірок у Всесвіті.
“Розуміння темної енергії та її впливу на наш Всесвіт є однією з найбільших задач космології та фундаментальної фізики”, пояснює Соріні. “Параметри, які визначають наш Всесвіт, включаючи густину темної енергії, можуть пояснити наше існування.”
Темна енергія – це незрозуміла сила, яка спричиняє прискорене розширення Всесвіту. Хоча ми не знаємо, з чого вона складається, ми можемо визначити, скільки її є: приблизно 71,4% матерії та енергії Всесвіту складають темна енергія.
Ще 24% — це темна матерія; лише 4,6% — це звичайна баріонна матерія, з якої складаються всі зірки, планети, чорні діри, пил, люди та все інше, що ми можемо теоретично побачити та доторкнутись.
Одна з наших припущень щодо життя полягає в тому, що для нього потрібна зірка. Можливо, це не так, але ймовірність виникнення життя на тілі, що далеко від джерела енергії, настільки мала, що це не корисно в контексті Рівняння Дрейка.
Отже, припускаючи, що зірка необхідна для життя, знання швидкості формування зірок у Всесвіті, подібному до нашого, може дати уявлення про шанси знайти життя в ньому.
Зірки утворюються з хмар пилу та газу, які стискаються в щільні грудки, що накопичують достатньо маси, щоб під впливом тепла та тиску в їхніх ядрах почалась термоядерна реакція. Зовнішній вплив темної енергії відіграє роль у швидкості цього процесу. Вона протидіє притяганню гравітації, яке могло б привести до того, що вся матерія у Всесвіті згорнеться в такі щільні грудки, що зірки не зможуть утворюватись.
Дослідники розрахували цю швидкість перетворення матерії для різних густин темної енергії в моделі Всесвіту, щоб визначити найбільш ефективну швидкість, за якою можуть формуватися зірки. І вони виявили, що найбільш ефективна швидкість досягається, коли 27% матерії Всесвіту перетворюється на зірки.
Це цікаво тим, що це не Всесвіт, в якому ми живемо. У нашому Всесвіті швидкість перетворення становить 23%. Це не вперше, коли ми знаходимо докази того, що людство не виникло в найбільш оптимальних умовах для життя, що потенційно підвищує шанси того, що інтелектуальне життя могло виникнути в іншому місці Всесвіту.
“Дивно,” каже Соріні, “ми виявили, що навіть значно вища густина темної енергії все одно була б сумісною з життям, що свідчить про те, що ми можемо жити не в найімовірнішому Всесвіті.”
Існує багато інших факторів, які можуть впливати на шанси виникнення інтелектуального життя. Швидкість формування зірок — лише один з них. Інші включають кількість зірок, що мають планети, та кількість цих планет, що мають умови для життя. Є також змінні, яких ми не знаємо, як, наприклад, як будівельні блоки життя доставляються та об’єднуються в еволюційну систему.
Але кожне нове дослідження приносить нові відомості, які згодом можуть допомогти нам побачити більшу картину, що дозволить точніше визначити, де і як шукати інші цивілізації в нашій галактиці.
“Це буде захоплююче,” каже теоретичний фізик Лукас Ломбрізер з Женевського університету, “використовувати модель для дослідження виникнення життя в різних Всесвітах і побачити, чи потрібно переосмислити деякі основні питання, які ми ставимо щодо нашого Всесвіту.”
Дослідження було опубліковане в The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
