Mælkevejen kan sprede liv fra stjerne til stjerne

I næsten to århundreder, videnskabsmænd har teoretiseret, at liv kan blive fordelt over hele universet af meteoroider, asteroider, planetoider, og andre astronomiske objekter. Denne teori, kendt som Panspermia, er baseret på ideen om, at mikroorganismer og livets kemiske forløbere er i stand til at overleve at blive transporteret fra det ene stjernesystem til det næste.

Udvider denne teori, et team af forskere fra Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) gennemførte en undersøgelse, der overvejede, om panspermia kunne være mulig på galaktisk skala. Ifølge den model, de skabte, de fastslog, at hele Mælkevejen (og endda andre galakser) kunne udveksle de komponenter, der er nødvendige for liv.

Studiet, "Galaktisk panspermia, " for nylig optrådt online og er ved at blive anmeldt til offentliggørelse af Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society . Undersøgelsen blev ledet af Idan Ginsburg, en gæsteforsker ved CfA's Institute for Theory and Computation (ITC), og inkluderede Manasvi Lingam og Abraham Loeb – en ITC-postdoc-forsker og direktøren for ITC og Frank B. Baird Jr. Chair of Science ved Harvard University, henholdsvis.

Som de angiver deres undersøgelse, det meste af den tidligere forskning i panspermia har fokuseret på, om liv kunne være blevet distribueret gennem solsystemet eller nabostjerner. Mere specifikt, disse undersøgelser adresserede muligheden for, at liv kunne være blevet overført mellem Mars og Jorden (eller andre sollegemer) via asteroider eller meteoritter. Af hensyn til deres studie, Ginsburg og hans kolleger kastede et bredere net, ser på Mælkevejsgalaksen og videre.

Som Dr. Loeb fortalte Universe Today via e-mail, inspirationen til denne undersøgelse kom fra den første kendte interstellare besøgende til vores solsystem – asteroiden "Oumuamua:

"Efter denne opdagelse, Manasvi Lingam og jeg skrev et papir, hvor vi viste, at interstellare objekter som 'Oumuamua kunne fanges gennem deres gravitationsinteraktion med Jupiter og Solen. Solsystemet fungerer som et gravitations "fiskenet", der indeholder tusindvis af bundne interstellare objekter af denne størrelse på ethvert givet tidspunkt. Disse bundne interstellare objekter kan potentielt plante liv fra et andet planetsystem og i solsystemet. Effektiviteten af ​​fiskenettet er større for et binært stjernesystem, ligesom den nærliggende Alpha Centauri A og B, som kunne fange objekter så store som Jorden i løbet af deres levetid."

"Vi forventer, at de fleste genstande sandsynligvis er stenede, men i princippet kunne de også være iskolde (kometariske) i naturen, " tilføjede Ginsburg. "Uanset om de er stenede eller iskolde, de kan slynges ud af deres værtssystem og rejse potentielt tusindvis af lysår væk. Især galaksens centrum kan fungere som en kraftfuld motor til at så Mælkevejen."

Denne undersøgelse bygger på tidligere forskning udført af Ginsburg, Loeb og Gary A. Wegner fra Wilder Lab på Dartmouth College. I en undersøgelse fra 2016 offentliggjort i Månedlige meddelelser fra Royal Astronomical Society , de foreslog, at Mælkevejens centrum kunne være det instrument, hvorigennem hyperhastighedsstjerner skydes ud fra et binært system og derefter fanges af et andet system.

Af hensyn til denne undersøgelse, holdet skabte en analytisk model for at bestemme, hvor sandsynligt det er, at objekter bliver handlet mellem stjernesystemer på galaktisk skala. Som Loeb forklarede:

"I det nye papir beregnede vi, hvor mange stenede objekter, der udstødes fra et planetsystem, der kan fanges af et andet over hele Mælkevejsgalaksen. Hvis livet kan overleve i en million år, der kan være over en million objekter i Oumuamua-størrelse, som er fanget af et andet system og kan overføre liv mellem stjerner. Derfor er panspermi ikke udelukkende begrænset til skalaer på størrelse med solsystemet, og hele Mælkevejen kunne potentielt udveksle biotiske komponenter over store afstande."

"[O]vores fysiske model beregnede fangsthastigheden af ​​objekter i Mælkevejen, som i høj grad afhænger af hastigheden og levetiden for alle organismer, der kan rejse på objektet, " tilføjede Ginsburg. "Ingen havde gjort sådan en beregning før, og vi synes, det er ret nyt og spændende."

Fra dette, de fandt ud af, at muligheden for galaktisk panspermi kom ned til nogle få variabler. For en, indfangningshastigheden for objekter, der udstødes fra planetsystemer, afhænger af hastighedsspredningen såvel som størrelsen af ​​det fangede objekt. Sekund, sandsynligheden for, at liv kan fordeles fra et system til et andet, er stærkt afhængig af organismernes overlevelseslevetid.

Imidlertid, til sidst fandt de ud af, at selv i de værste tilfælde, hele Mælkevejen kunne udveksle biotiske komponenter over store afstande. Kort sagt, de fastslog, at panspermia er levedygtig på galaktiske skalaer, og endda mellem galakser. Som Ginsburg sagde:

"Mindre objekter er mere tilbøjelige til at blive fanget. Hvis man betragter Saturns måne Enceladus (som er meget interessant i sig selv) som et eksempel, vi anslår, at så mange som 100 millioner sådanne livbærende genstande kan have rejst fra et system til et andet! Igen, Jeg synes, det er vigtigt at bemærke, at vores beregning er for livbærende genstande."

Undersøgelsen understøtter også en mulig konklusion rejst i to tidligere undersøgelser udført af Loeb og James Guillochon (en Einstein Fellow med ITC) tilbage i 2014. I den første undersøgelse, Loeb og Guillochon sporede tilstedeværelsen af ​​hypervelocity stjerner (HVS'er) til galaktiske fusioner, hvilket fik dem til at forlade deres respektive galakser med semi-relativistiske hastigheder - en tiendedel til en tredjedel af lysets hastighed.

I den anden undersøgelse, Guillochon og Loeb fastslog, at der er omkring en billion HVS'er i det intergalaktiske rum, og at hyperhastighedsstjerner kunne bringe deres planetsystemer med sig. Disse systemer ville derfor være i stand til at sprede liv (som endda kunne tage form af avancerede civilisationer) fra en galakse til en anden.

"I princippet, liv kunne endda overføres mellem galakser, da nogle stjerner flygter fra Mælkevejen, sagde Loeb. For adskillige år siden, vi viste med Guillochon, at universet er fyldt med et hav af stjerner, der blev slynget ud af galakser med hastigheder op til en brøkdel af lysets hastighed gennem par af massive sorte huller (dannet under galaksesammenlægninger), der fungerer som slingshots. Disse stjerner kan potentielt overføre liv i hele universet."

Som det står, denne undersøgelse vil helt sikkert have enorme implikationer for vores forståelse af livet, som vi kender det. I stedet for at komme til Jorden på en meteorit, muligvis fra Mars eller et andet sted i solsystemet, de nødvendige byggesten til liv kunne være kommet til Jorden fra et andet stjernesystem (eller en anden galakse).

Måske vil vi en dag møde liv hinsides vores solsystem, der ligner vores eget, i hvert fald på det genetiske niveau. Måske støder vi endda på nogle avancerede arter, der er fjerne (meget fjerne) slægtninge, og i fællesskab fundere over, hvor de grundlæggende ingredienser, der gjorde os alle mulige, kom fra.