В течение почти двух столетий ученые теоретизировали, что жизнь может быть распределена по всей Вселенной метеоритами, астероидами, планетоидами и другими астрономическими объектами. Эта теория, известная как панспермия, основана на идее, что микроорганизмы и химические предшественники жизни способны выживать при переносе из одной звездной системы в другую.
Развивая эту теорию, команда исследователей из Гарвардского Смитсоновского центра астрофизики (CfA) провела исследование, в котором рассматривалось, возможна ли панспермия в галактическом масштабе. В соответствии с моделью, которую они создали, они определили, что весь Млечный Путь (и даже другие галактики) могут обмениваться компонентами, необходимыми для жизни.
Исследование «Галактическая панспермия» недавно появилось в сети и в настоящее время рассматривается для публикации Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, Исследование проводилось под руководством Идана Гинзбурга, приглашенного ученого из Института теории и вычислений (ITC) CfA, и включало в себя Манасви Лингама и Абрахама Лоэба - постдокторского исследователя ITC, директора ITC и председателя Фрэнка Б. Бэйрда-младшего. наук в Гарвардском университете соответственно.
Как показывают их исследования, большинство прошлых исследований панспермии были сосредоточены на том, могла ли жизнь распространяться через Солнечную систему или соседние звезды. Более конкретно, эти исследования касались возможности того, что жизнь могла быть передана между Марсом и Землей (или другими солнечными телами) через астероиды или метеориты. Ради своего исследования Гинзбург и его коллеги бросили более широкую сеть, глядя на Галактику Млечный Путь и дальше.
Как доктор Лёб рассказал Space Magazine по электронной почте, вдохновение для этого исследования пришло от первого известного межзвездного посетителя нашей Солнечной системы - астероида ‘Oumuamua:
«После этого открытия мы с Манасви Лингамом написали статью, в которой мы показали, что межзвездные объекты, такие как Оумуамуа, могут быть захвачены благодаря их гравитационному взаимодействию с Юпитером и Солнцем». Солнечная система действует как гравитационная «рыболовная сеть», которая содержит тысячи связанных межзвездных объектов такого размера в любой момент времени. Эти связанные межзвездные объекты могут потенциально заводить жизнь из другой планетной системы и в Солнечной системе. Эффективность рыболовной сети выше для двойной звездной системы, такой как близлежащие Альфа Центавра A и B, которая может захватывать объекты размером с Землю в течение своей жизни ».
«Мы ожидаем, что большинство объектов будут скалистыми, но в принципе они также могут быть ледяными (кометными) по природе», - добавил Гинзбург. «Независимо от того, являются ли они скалистыми или ледяными, они могут быть выброшены из своей хост-системы и уехать потенциально за тысячи световых лет. В частности, центр галактики может выступать в качестве мощного двигателя для посева Млечного Пути ».
Это исследование основано на предыдущих исследованиях, проведенных Гинзбургом, Лебом и Гэри А. Вегнером из лаборатории Уайлдера в Дартмутском колледже. В исследовании 2016 года, опубликованном в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического обществаОни предположили, что центр Млечного Пути может быть инструментом, с помощью которого звезды с гиперскоростью выбрасываются из двойной системы, а затем захватываются другой системой.
Ради этого исследования команда создала аналитическую модель, чтобы определить, насколько вероятно, что объекты торгуются между звездными системами в галактическом масштабе. Как объяснил Леб:
«В новой статье мы подсчитали, сколько каменистых объектов, которые выбрасываются из одной планетной системы, могут быть захвачены другим по всей галактике Млечный путь. Если жизнь может выжить в течение миллиона лет, то может существовать более миллиона объектов размером с Оумуамуа, которые захвачены другой системой и могут передавать жизнь между звездами. Поэтому панспермия не ограничивается исключительно масштабами Солнечной системы, и весь Млечный путь потенциально может обмениваться биотическими компонентами на огромные расстояния ».
«Наша физическая модель рассчитала скорость захвата объектов в Млечном Пути, которые сильно зависят от скорости и времени жизни любых организмов, которые могут перемещаться на объекте», - добавил Гинзбург. «Никто не делал такого расчета раньше, и мы считаем, что это довольно ново и захватывающе».
Исходя из этого, они обнаружили, что вероятность галактической панспермии сводится к нескольким переменным. С одной стороны, скорость захвата объектов, выброшенных из планетных систем, зависит от дисперсии скорости, а также от размера захваченного объекта. Во-вторых, вероятность того, что жизнь может быть распределена из одной системы в другую, сильно зависит от времени жизни организмов.
Однако, в конце концов они обнаружили, что даже в худшем случае весь Млечный путь мог обмениваться биотическими компонентами на огромных расстояниях. Короче говоря, они определили, что панспермия жизнеспособна в галактических масштабах и даже между галактиками. Как сказал Гинзбург:
«Меньшие объекты с большей вероятностью будут захвачены. Если вы рассмотрите в качестве примера лунный Энцелад Сатурна (который сам по себе очень интересен), мы подсчитаем, что до 100 миллионов таких несущих жизнь объектов могли перемещаться из одной системы в другую! Опять же, я думаю, что важно отметить, что наш расчет предназначен для жизненно важных объектов ».
Это исследование также подкрепляет возможный вывод, сделанный в двух предыдущих исследованиях, проведенных Лоэбом и Джеймсом Гильошоном (сотрудник Эйнштейна с ITC) еще в 2014 году. В первом исследовании Леб и Гильошон проследили присутствие гиперскоростных звезд (HVS) до галактических слияний. , что заставило их покинуть свои соответствующие галактики на полрелятивистских скоростях - от одной десятой до одной трети скорости света.
Во втором исследовании Гильошон и Лоеб определили, что в межгалактическом пространстве существует примерно триллион HVS, и что гиперскоростные звезды могут принести свои планетные системы вместе с ними. Следовательно, эти системы будут способны распространять жизнь (которая может даже принимать форму передовых цивилизаций) из одной галактики в другую.
«В принципе, жизнь может даже передаваться между галактиками, поскольку некоторые звезды уходят из Млечного пути», - сказал Леб. «Несколько лет назад мы с Гильошионом показали, что Вселенная полна моря звезд, которые были выброшены из галактик со скоростью до доли скорости света через пары массивных черных дыр (образовавшихся во время слияния галактик), которые действуют как рогатки. Эти звезды потенциально могут передавать жизнь во всей Вселенной ».
В нынешнем виде это исследование, несомненно, будет иметь огромное значение для нашего понимания жизни, какой мы ее знаем. Вместо того, чтобы попасть на Землю на метеорите, возможно, с Марса или где-то еще в Солнечной системе, необходимые строительные блоки для жизни могли бы прибыть на Землю из другой звездной системы (или другой галактики) полностью.
Возможно, когда-нибудь мы встретим жизнь за пределами нашей Солнечной системы, которая имеет некоторое сходство с нашей, по крайней мере, на генетическом уровне. Возможно, мы можем даже столкнуться с некоторыми продвинутыми видами, которые являются отдаленными (очень отдаленными) родственниками и коллективно размышляют, откуда взялись основные ингредиенты, которые сделали нас всех возможными.
