Nieuw theoretisch model berekent de kans op intelligent leven in ons universum en daarbuiten
In 1961 bedacht de Amerikaanse astrofysicus en astrobioloog Dr. Frank Drake een vergelijking waarin verschillende factoren met elkaar werden vermenigvuldigd om het aantal intelligente beschavingen in ons sterrenstelsel te schatten dat in staat is om hun aanwezigheid aan mensen kenbaar te maken. Meer dan 60 jaar later hebben astrofysici een ander model geproduceerd dat zich in plaats daarvan richt op de omstandigheden die worden gecreëerd door de versnelling van de expansie van het heelal en de hoeveelheid gevormde sterren. Men denkt dat deze expansie wordt aangestuurd door donkere energie die meer dan twee derde van het heelal uitmaakt.
Het begrijpen van donkere energie en de impact op ons heelal is een van de grootste uitdagingen in de kosmologie en fundamentele fysica. De parameters die ons heelal beheersen, waaronder de dichtheid van donkere energie, zouden ons eigen bestaan kunnen verklaren.
Omdat sterren een voorwaarde zijn voor het ontstaan van leven zoals wij dat kennen, zou het nieuwe model van het team gebruikt kunnen worden om de waarschijnlijkheid te schatten van het genereren van intelligent leven in ons heelal en in een multiversumscenario van hypothetische verschillende heelallen.
Het nieuwe onderzoek probeert niet het absolute aantal waarnemers (d.w.z. intelligent leven) in het heelal te berekenen, maar beschouwt in plaats daarvan de relatieve waarschijnlijkheid van een willekeurig gekozen waarnemer die een heelal bewoont met bepaalde eigenschappen.
Het concludeert dat een typische waarnemer zou verwachten een aanzienlijk grotere dichtheid van donkere energie te ervaren dan in ons eigen heelal wordt gezien – wat suggereert dat de ingrediënten die het bezit het een zeldzaam en ongewoon geval maken in het multiversum.
De aanpak die in het artikel wordt gepresenteerd berekent de fractie van gewone materie die in sterren is omgezet gedurende de gehele geschiedenis van het heelal, voor verschillende donkere energiedichtheiden.
Het model voorspelt dat deze fractie ongeveer 27% zou zijn in een heelal dat het meest efficiënt is in het vormen van sterren, vergeleken met 23% in ons eigen heelal.
Dit betekent dat we niet leven in het hypothetische heelal met de hoogste kans op het vormen van intelligente levensvormen.
Of in andere woorden, de waarde van de donkere energiedichtheid die we in ons heelal waarnemen, is niet de waarde die de kans op leven zou maximaliseren, volgens het model.
Verrassend genoeg ontdekten de astronomen dat zelfs een aanzienlijk hogere donkere energiedichtheid nog steeds compatibel zou zijn met leven, wat suggereert dat we vermoedelijk niet in het meest waarschijnlijke heelal leven.
Het model zou wetenschappers in staat kunnen stellen om de effecten van verschillende dichtheden van donkere energie op de vorming van structuren in het heelal en de omstandigheden voor het ontstaan van leven in het heelal te begrijpen.
Donkere energie zorgt ervoor dat het heelal sneller uitdijt, waardoor de zwaartekracht in evenwicht wordt gebracht en een heelal ontstaat waarin zowel expansie als structuurvorming mogelijk zijn.
Om leven te laten ontstaan zouden er echter gebieden moeten zijn waar materie kan samenklonteren om sterren en planeten te vormen en het zou miljarden jaren stabiel moeten blijven om leven te laten evolueren.
Cruciaal is dat het onderzoek suggereert dat de astrofysica van stervorming en de evolutie van de grootschalige structuur van het heelal op een subtiele manier samenkomen om de optimale waarde van de donkere energiedichtheid te bepalen die nodig is voor de generatie van intelligent leven.
Het zal spannend zijn om het model te gebruiken om de opkomst van leven in verschillende heelallen te onderzoeken en te zien of sommige fundamentele vragen die we onszelf stellen over ons eigen heelal opnieuw geïnterpreteerd moeten worden.
Het onderzoek is in de Monthly Notices of the Royal Astronomical Society gepubliceerd.
Artikel: Daniele Sorini et al. 2024. The impact of the cosmological constant on past and future star formation. MNRAS 535 (2): 1449-1474; doi: 10.1093/mnras/stae2236
Eerste publicatie: 16 november 2024
Bron: sci-news & anderen
