Как бы выглядела одна и та же область Вселенной с точки зрения количества звезд при разных значениях плотности темной энергии? По часовой стрелке, сверху слева: нет темной энергии, плотность темной энергии такая же, как у нашей Вселенной, в 30 и 10 раз выше плотности темной энергии в нашей Вселенной. Изображения генерируются на основе серии космологических симуляций. Фото предоставлено: Оскар Винема
Шансы на появление разумной жизни в нашей Вселенной – и всех гипотетических существах за ее пределами – можно оценить с помощью новой теоретической модели, в которой есть отголоски знаменитого уравнения Дрейка.
Эту формулу разработал американский астроном доктор. Фрэнк Дрейк в 1960-х годах подсчитал количество обнаруживаемых внеземных цивилизаций в нашем Млечном Пути.
Более 60 лет спустя астрофизики во главе с Даремским университетом разработали другую модель, которая вместо этого фокусируется на условиях, создаваемых ускорением расширения Вселенной и количеством образующихся звезд.
Считается, что это расширение вызвано таинственной силой, называемой темной энергией, которая составляет более двух третей Вселенной.
Каков расчет?
Поскольку звезды являются предпосылкой возникновения жизни в том виде, в котором мы ее знаем, модель можно использовать для оценки вероятности возникновения разумной жизни в нашей Вселенной и в сценарии мультивселенной различных гипотетических вселенных.
Новое исследование не пытается вычислить абсолютное количество наблюдателей (то есть разумной жизни) во Вселенной, а вместо этого рассматривает относительную вероятность того, что случайно выбранный наблюдатель населяет Вселенную с определенными свойствами. Исследование было опубликовано в Ежемесячных уведомлениях Королевского астрономического общества.
В нем делается вывод, что типичный наблюдатель ожидает испытать значительно большую плотность темной энергии, чем наблюдается в нашей собственной Вселенной, что позволяет предположить, что содержащиеся в ней ингредиенты делают ее редким и необычным явлением в мультивселенной.
Представленный в статье подход заключается в расчете доли обычной материи, превратившейся в звезды за всю историю Вселенной, для разных плотностей темной энергии.
Модель предполагает, что эта доля составит около 27% во Вселенной, которая формирует звезды наиболее эффективно, по сравнению с 23% в нашей собственной Вселенной.
Это означает, что мы живем не в гипотетической Вселенной, в которой вероятность формирования разумных форм жизни наиболее высока. Другими словами, уровень плотности темной энергии, который мы наблюдаем в нашей Вселенной, согласно модели, не тот, который максимизировал бы шансы на существование жизни.
На этом изображении, полученном космическим телескопом «Хаббл», запечатлена тройная звездная система, которая потенциально может содержать обитаемые планеты. Наш ближайший звездный сосед, система Альфа Центавра, состоит из трех звезд. Изображения предоставлены: НАСА, ЕКА, Г. Дюшен (Университет Гренобля I); Обработка изображений: Глэдис Кобер (НАСА/Католический университет Америки)
Влияние темной энергии на наше существование
Ведущий исследователь Др. Даниэле Сорини из Института вычислительной космологии Даремского университета сказал: «Понимание темной энергии и ее влияния на нашу Вселенную — одна из величайших задач в космологии и фундаментальной физике».
«Параметры, которые управляют нашей Вселенной, включая плотность темной энергии, могут объяснить наше собственное существование.
«Однако мы обнаружили, что даже значительно более высокая плотность темной энергии все равно будет соответствовать жизни, а это позволяет предположить, что мы, возможно, не живем в наиболее вероятной из вселенных».
Новая модель может позволить ученым понять влияние различной плотности темной энергии на формирование структур во Вселенной и условия развития жизни в космосе.
Темная энергия заставляет Вселенную расширяться быстрее, уравновешивая притяжение гравитации и создавая Вселенную, в которой возможно как расширение, так и формирование структуры.
Однако для того, чтобы жизнь могла развиваться, должны быть регионы, где материя могла бы скапливаться вместе, образуя звезды и планеты, и чтобы жизнь могла развиваться, она должна оставаться стабильной в течение миллиардов лет.
Важно отметить, что исследование предполагает, что астрофизика звездообразования и эволюция крупномасштабной структуры Вселенной тонко взаимодействуют, определяя оптимальное значение плотности темной энергии, необходимое для возникновения разумной жизни.
Профессор Лукас Ломбрайзер из Женевского университета и соавтор исследования добавил: «Было бы интересно использовать эту модель для изучения возникновения жизни в разных вселенных и выяснить, задаются ли некоторые фундаментальные вопросы, которые мы задаем себе о нашей собственной Вселенной. , должно быть выполнено.»переосмыслено».
Объяснение уравнения Дрейка
Доктор Уравнение Дрейка было скорее руководством для ученых в поисках жизни, чем инструментом оценки или серьезной попыткой определить точный результат.
Его параметры включали годовую скорость звездообразования в Млечном Пути, долю звезд с планетами, вращающимися вокруг них, и количество миров, которые потенциально могли бы содержать жизнь.
Для сравнения: новая модель связывает годовую скорость звездообразования во Вселенной с ее фундаментальными компонентами, такими как упомянутая выше плотность темной энергии.
В исследовании приняли участие ученые из Эдинбургского университета и Женевского университета.
Информация от: Королевским астрономическим обществом.
