Шансы на появление разумной жизни в нашей Вселенной — и в любых гипотетических вселенных за её пределами — можно оценить с помощью новой теоретической модели, в которой прослеживаются отголоски знаменитого уравнения Дрейка.
Эту формулу американский астроном доктор Фрэнк Дрейк вывел в 1960-х годах, чтобы рассчитать количество обнаруженных внеземных цивилизаций в нашей галактике Млечный Путь.
Более 60 лет назад астрофизики из Даремского университета создали другую модель, которая вместо этого фокусируется на условиях, создаваемых ускорением расширения Вселенной, и количестве образовавшихся звёзд.
Считается, что это расширение вызвано таинственной силой, называемой тёмной энергией, которая составляет более двух третей Вселенной.
Каков расчет?
Поскольку звёзды являются необходимым условием для возникновения жизни в том виде, в каком мы её знаем, модель можно использовать для оценки вероятности появления разумной жизни в нашей Вселенной, а также в сценарии мультивселенной с различными гипотетическими вселенными.
Новое исследование не пытается подсчитать абсолютное количество наблюдателей (то есть разумных существ) во Вселенной, а вместо этого рассматривает относительную вероятность того, что случайно выбранный наблюдатель обитает во Вселенной с определёнными свойствами.
В нём делается вывод, что типичный наблюдатель ожидал бы увидеть значительно более высокую плотность тёмной энергии, чем в нашей Вселенной, что позволяет предположить, что имеющиеся в ней компоненты делают её редким и необычным случаем в мультивселенной.
Представленный в статье подход предполагает расчёт доли обычной материи, превратившейся в звёзды за всю историю Вселенной, при различных плотностях тёмной энергии.
Модель предсказывает, что эта доля составит примерно 27% во Вселенной, которая наиболее эффективно формирует звёзды, по сравнению с 23% в нашей Вселенной.
Это означает, что мы не живём в гипотетической вселенной с наибольшими шансами на формирование разумных форм жизни. Другими словами, значение плотности тёмной энергии, которое мы наблюдаем в нашей вселенной, не соответствует тому, которое, согласно модели, максимизирует шансы на существование жизни.
Влияние темной энергии на наше существование
Ведущий исследователь доктор Даниэле Сорини из Института вычислительной космологии Даремского университета сказал: «Понимание тёмной энергии и её влияния на нашу Вселенную — одна из самых сложных задач в космологии и фундаментальной физике.
«Параметры, которые управляют нашей Вселенной, включая плотность тёмной энергии, могли бы объяснить наше собственное существование.
«Однако, как ни странно, мы обнаружили, что даже значительно более высокая плотность тёмной энергии всё равно была бы совместима с жизнью, что позволяет предположить, что мы можем жить не в самой вероятной из возможных вселенных».
Новая модель может позволить учёным понять, как разная плотность тёмной энергии влияет на формирование структур во Вселенной и условия для развития жизни в космосе.
Тёмная энергия заставляет Вселенную расширяться быстрее, уравновешивая притяжение гравитации и создавая Вселенную, в которой возможны как расширение, так и формирование структур.
Однако для развития жизни необходимы регионы, где материя может объединяться в звёзды и планеты, и эти регионы должны оставаться стабильными в течение миллиардов лет, чтобы жизнь могла развиваться.
Важно отметить, что исследование предполагает, что астрофизика формирования звёзд и эволюция крупномасштабной структуры Вселенной сложным образом определяют оптимальное значение плотности тёмной энергии, необходимое для зарождения разумной жизни.
Профессор Лукас Ломбризер из Женевского университета и соавтор исследования добавил: «Будет интересно использовать эту модель для изучения возникновения жизни в разных вселенных и посмотреть, нужно ли переосмыслить некоторые фундаментальные вопросы, которые мы задаём себе о нашей собственной вселенной».
Уравнение Дрейка
Уравнение доктора Дрейка было скорее руководством для учёных о том, как искать жизнь, а не инструментом для оценки или серьёзной попыткой определить точный результат.
Его параметры включали скорость ежегодного образования звёзд в Млечном Пути, долю звёзд с планетами на орбите и количество миров, которые потенциально могут поддерживать жизнь.
Для сравнения, новая модель связывает скорость ежегодного образования звёзд во Вселенной с её фундаментальными составляющими, такими как вышеупомянутая тёмная энергия плотность.
В исследовании приняли участие учёные из Эдинбургского университета и Женевского университета.
Источник: Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, Королевское астрономическое общество
На изображении:
Как выглядела бы одна и та же область Вселенной с точки зрения количества звёзд при разных значениях плотности тёмной энергии. По часовой стрелке, сверху слева: без тёмной энергии, с той же плотностью тёмной энергии, что и в нашей Вселенной, в 30 и 10 раз больше плотности тёмной энергии в нашей Вселенной. Изображения созданы с помощью набора космологических симуляций. Источник: Оскар Винема
Дополнительные материалы
