Ця формула «темної енергії» може змінити пошук інопланетного життя

Одна з найбільших екзистенційних таємниць — і на яку найважче відповісти — чи Земля зовсім одна у цьому Всесвіті та несе в темряві одиноку свічку розумного життя. Виходячи з того, що ми спостерігали, здається, що ми унікальні. Але існує низка можливих причин, чому ми не виявили світло інопланетної цивілізації деінде в Чумацькому Шляху, а також низка факторів, які можуть вплинути на те, чи воно з’явиться, чи ні. Трохи більше півстоліття тому ці змінні були зібрані в інструмент, відомий як «Рівняння Дрейка», що дозволило вченим возитися і міркувати.

Але одна змінна була відсутня в рівнянні Дрейка, яке група під керівництвом фізика Даніеле Соріні з Даремського університету у Великій Британії включила в основу нового розрахунку: вплив темної енергії на швидкість утворення зірок у Всесвіті.

«Розуміння темної енергії та її впливу на наш Всесвіт є одним із найбільших викликів у космології та фундаментальній фізиці», — пояснює Соріні. «Параметри, які керують нашим Всесвітом, включаючи щільність темної енергії, можуть пояснити наше власне існування».

Темна енергія — це невідома сила, яка прискорює розширення Всесвіту. Хоча ми не знаємо, з чого він складається, ми можемо сказати, скільки його там: приблизно 71,4 відсотка вмісту матерії та енергії у Всесвіті становить темна енергія.

Ще 24 відсотки — темна матерія; лише решта 4,6 відсотка — це звичайна баріонна матерія, речовина, з якої складаються всі зірки, планети, чорні діри, пил, люди та все інше, що ми теоретично можемо побачити й торкнутися. Одне з наших припущень про життя полягає в тому, що для нього потрібна зірка. Можливо, це й не так, але ймовірність появи життя на тілі, розташованому далеко від палаючого джерела енергії, настільки віддалена, що не може бути корисною у випадку рівняння Дрейка.

Отже, якщо припустити, що зірка потрібна для життя, знання швидкості утворення зірок у Всесвіті, подібному до нашого, може сказати нам щось про шанси знайти в ньому життя.

Зірки утворюються з хмар пилу та газу, які згортаються в щільні згустки, які, своєю чергою, накопичують таку масу, що щільність і тепло в їх ядрах запускають ядерний синтез. Потяг темної енергії назовні відіграє певну роль у швидкості, з якою вона може відбуватися. Він протидіє внутрішньому тяжінню гравітації, яка інакше може спостерігати, як уся матерія у Всесвіті конденсується в згустки, надто щільні для утворення зірок.

Дослідники розрахували цю швидкість перетворення матерії для різних щільностей темної енергії в модельному Всесвіті, щоб визначити найбільш ефективну швидкість, з якою можуть утворюватися зірки. І вони виявили, що найефективніша швидкість – це коли 27 відсотків матерії у Всесвіті перетворюється на зірки.

Що робить це цікавим, так це те, що це не той Всесвіт, у якому ми живемо. Наш Всесвіт має коефіцієнт конверсії 23 відсотки. Це не перший випадок, коли ми знаходимо докази того, що людство не виникло в найоптимальніших умовах для життя, що потенційно підвищує ймовірність того, що розумне життя могло виникнути деінде у Всесвіті.

«На диво, — каже Соріні, — ми виявили, що навіть значно вища щільність темної енергії все одно буде сумісною з життям, що свідчить про те, що ми можемо жити не в найімовірнішому зі всесвітів».

Є багато інших факторів, які можуть вплинути на шанси появи розумного життя. Швидкість утворення зірок лише одна. Інші включають кількість тих зірок, які мають планети; і кількість тих планет, які мають умови для життя. Крім того, є змінні, яких ми не знаємо, як-от те, як будівельні блоки життя постачаються та об’єднуються в систему, що розвивається.

Але кожне дослідження дає змогу зрозуміти, що одного разу дозволить нам побачити ширшу картину, ніж та, яку ми бачимо зараз. Це, своєю чергою, допоможе нам звузити коло того, як і де шукати інші цивілізації, які можуть бути розкидані по нашій галактиці.

«Буде захоплююче, — каже фізик-теоретик Лукас Ломбрізер із Женевського університету у Швейцарії, — використати цю модель для дослідження виникнення життя в різних всесвітах і побачити, чи потрібно переосмислити деякі фундаментальні запитання, які ми ставимо собі щодо нашого власного Всесвіту.» Дослідження опубліковано в The Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.