https://frosthead.com

Zašto svemir postaje ugodniji za život

Uvjeti koji omogućuju život izuzetno su rijetki. Ipak, istraživači otkrivaju da je svemir danas mnogo ugodniji životu nego što je bio slučaj kada su se mikrobi prvi put pojavili na Zemlji - činjenica koja čini naše postojanje još nevjerojatnijim. Osim toga, u budućnosti će se još više koristiti.

Povezani sadržaj

  • Malo svjetla u potrazi za tamnom materijom
  • Da li bismo poznavali vanzemaljski život kad bismo ga vidjeli?

"Svemir budućnosti bit će mnogo bolje mjesto za planete", kaže Pratika Dayal, istraživačica astronomskog instituta Kapteyn Sveučilišta u Groningenu u Nizozemskoj koja proučava evoluciju ranih galaksija.

Kako se formiranje zvijezda spušta, opasne razine zračenja nastale umirućim zvijezdama opadaju, stvarajući okruženje do 20 puta manje pogodno za život od Zemlje kad se prvi put razvio život. U isto vrijeme, ogroman broj sićušnih nejasnih zvijezda - od kojih svaka potencijalno može podržati planete koji potiču život - povećava vjerojatnost da će se život razvijati u budućnosti. Te činjenice čine sadašnje stanovnike Zemlje „preuranjenim“ u život Sunčevog sustava, navodi se u istraživanju objavljenom danas na mreži u časopisu Cosmology and Astroparticle Physics .

Avi Loeb, vodeći autor nove studije i istraživač Harvard-Smithsonian centra za astrofiziku, fokusirao se na male, prigušene zvijezde poznate kao crveni patuljci (naše sunce je žuti patuljak). Dugi životni vijek i jednostavna sveprisutnost ovih zvijezda, koje čine oko tri četvrtine zvijezda u Mliječnom putu, čine ih najvjerojatnijim kandidatima za život u domaćinstvu. Pretpostavljajući da je život moguć oko crvenih patuljaka, Loeb i njegovi kolege otkrili su da je tisuću puta vjerojatnije da će se dogoditi u dalekoj budućnosti nego danas.

"To je iznenađujuće", kaže Loeb, čije se istraživanje usredotočilo na život koji je nalikovao našem. "To znači da je život oko sunca vjerojatno malo rano."

Međutim, još uvijek je stvar rasprave mogu li crveni patuljci zapravo podržavati život. U ranom životnom vijeku ove su zvijezde nevjerojatno aktivne, a dijelovi obližnjih planeta gdje tekuća voda može ostati na površini nalaze se vrlo blizu zvijezde. To stavlja planete pod stalnu vatru od bljeska i zračenja. Znanstvenici i dalje raspravljaju može li se život suočiti s tim krajnostima, iako Loeb kaže da će odgovor možda doći u narednih nekoliko desetljeća uz pomoć instrumenata kao što su predstojeći satelit za tranzitni egzoplanet i satelit James Webb.

"Ako se pokaže da su zvijezde niske mase sposobne podržavati život, tada smo posebni jer smo jedan od ranih oblika života", kaže Loeb. Međutim, ako oko zatamnjenih zvijezda nema znakova života, jednadžba se mijenja i stanovnici Zemlje točno su prema rasporedu. "Ako uzmete u obzir minimalnu masu zvijezde koja dopušta da život izlazi kao sunce, onda mi danas najvjerojatnije postojimo", dodaje Loeb.

Nova studija doprinosi sve većem broju istraživanja koja otkrivaju da se životna sposobnost svemira s vremenom povećavala. U odvojenom istraživanju, Dayal i njezini kolege uspoređivali su sve glavne proizvođače radijacije koji mogu oštetiti nastali oblik života. Oni su potvrdili da supernove dominiraju u proizvodnji zračenja, dok aktivne mlade galaksije i snažni pragovi gama igraju zanemarivu ulogu. Među raznim vrstama supernova, tip II igra glavnu ulogu kada pojedine zvijezde eksplodiraju nasilnim smrću. Supernove tipa Ia, koje uključuju umiruću bijelu patuljastu zvijezdu, koju je zavladao njen pratilac, također daju značajan doprinos štetnom zračenju.

"To je u osnovi igra brojeva", kaže Dayal, koji je vodio istraživanje zračenja, a čiji članak pregledava Astrophysical Journal . "U pogledu broja zvijezda koje tvore, supernove pobjeđuju."

Dayal i njezini kolege simulirali su svemir kroz 13, 8 milijardi godina života kako bi pratili kako različiti astronomski objekti doprinose štetnom zračenju i otkrili su da opasnost od zračenja odgovara nastanku zvijezda. Svemir je rano bukao zvjezdanim rođenjima. No, stope proizvodnje usporavale su kako je većina plina i prašine postala zarobljena u već živim zvijezdama. Jednom kada je svemir dosegao oko 3, 5 ili 4 milijarde godina, probio se kroz većinu neiskorištenog materijala.

To ne znači, da više ne stvara zvijezde - samo što ih ne proizvodi tako brzo. Ali usporavanje stvaranja zvijezda i posljedična smrt zvijezda doista znače dobre vijesti za svjetove koji se nadaju evoluciji života: Zahvaljujući smanjenom zračenju, danas je svemir 20 puta useljiviji nego što je bio slučaj kada se formirala Zemlja.

Ali potencijalni svjetski kolijevci još uvijek nisu nužno sigurni od zračenja. Astronomija sveučilišta New Mexico State Paul Mason, koji proučava kako se stambenost mijenja u galaksijama, kaže da događaji poput spajanja galaksija mogu ubrzati stvaranje zvijezda tijekom čitavog životnog vijeka svemira. Spajanja bi mogla stvoriti džepove novih zvjezdanih rođenja u svemiru, što bi potencijalno povećalo količinu zračenja za obližnje planete. Međutim, Dayal kaže da su spajanja češća u ranoj dobi svemira nego u kasnijim fazama.

Dayaline simulacije usredotočene su na "prosječan" svemir, u kojem su materija i nebeska tijela bila ravnomjerno raspoređena. Složenija, realna simulacija zahtijevala bi znatno više vremena i resursa za računanje. Ali postojeće simulacije usredotočene na to kako se galaksije slijevaju jedna u drugu ne mogu razriješiti pojedine zvijezde, što otežava procjenu utjecaja sudara na ukupno zračenje svemira. Njezino je istraživanje dalo prvi korak u potvrđivanju onoga što su mnogi znanstvenici uzeli kao konvencionalno znanje: da supernove pružaju najveći dio štetnog zračenja.

Loeb nije sasvim siguran da su visoke razine zračenja iz supernova toliko štetne koliko ih većina znanstvenika smatra. "Moje osobno shvaćam to je da je vrlo teško iskorijeniti život na planeti", kaže Loeb, ukazujući na raznolikost ekstremnih okruženja na Zemlji koja mogu održavati žive organizme.

Istraživanja Loeba i Dayala zajedno pokazuju da će se lov na život ubuduće samo poboljšati. Međutim, ta će budućnost možda biti znatno udaljenija nego što se većina astronoma nada. Uostalom, Zemlji je trebalo otprilike pola milijuna do milijardu godina da se život razvio, a ostale 3 milijarde za nastanak tehnologije. "To je u izvjesnom smislu dobro za astrobiologe, ali to je otprilike 5 milijardi godina", kaže Mason.

Zašto svemir postaje ugodniji za život