Шансы на появление разумной жизни в нашей Вселенной – и в любых гипотетических мирах за ее пределами – можно оценить с помощью новой теоретической модели, в которой есть отголоски знаменитого уравнения Дрейка.

Эту формулу американский астроном доктор Фрэнк Дрейк придумал в 1960-х годах для расчета количества обнаруживаемых внеземных цивилизаций в нашей галактике Млечный Путь.

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 образовавшихся 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 каком мы ее знаем, модель можно использовать для оценки вероятности возникновения разумной жизни в нашей Вселенной, а также 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 опубликовано в Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества.

В нем делается вывод, что типичный наблюдатель ожидает испытать значительно большую плотность темной энергии, чем та, которую мы видим в нашей Вселенной, — предполагая, что ингредиенты, которыми она обладает, делают это редким и необычным случаем в Мультивселенной.

Представленный в статье подход предполагает расчет доли обычной материи, превратившейся в звезды за всю историю Вселенной, для разных плотностей темной энергии.

Модель предсказывает, что эта доля составит примерно 27% во Вселенной, которая наиболее эффективно формирует звезды, по сравнению с 23% в нашей собственной Вселенной.

Это означает, что мы не живем в гипотетической вселенной с самой высокой вероятностью формирования разумных форм жизни. Другими словами, согласно модели, значение плотности темной энергии, которую мы наблюдаем в нашей Вселенной, не такое, которое максимизировало бы шансы на существование жизни.

Влияние темной энергии на наше существование

Ведущий исследователь доктор Даниэле Сорини из Института вычислительной космологии Даремского университета сказал: «Понимание темной энергии и ее воздействия на нашу Вселенную является одной из самых больших проблем в космологии и фундаментальной физике.

«Параметры, которые управляют нашей Вселенной, включая плотность темной энергии, могут объяснить наше собственное существование.

«Однако к удивлению мы обнаружили, что даже значительно более высокая плотность темной энергии все равно будет совместима с жизнью, 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 для развития жизни в космосе.

Темная энергия заставляет Вселенную расширяться быстрее, уравновешивая притяжение и создавая Вселенную, в которой возможно как расширение, так и формирование структуры.

Однако для развития жизни должны быть регионы, где материя может слипаться вместе, образуя звезды и планеты, и она должна оставаться стабильной в течение миллиардов лет, чтобы позволить жизни развиваться.

Что особенно важно, исследование предполагает, что астрофизика звездообразования и эволюция крупномасштабной структуры Вселенной тонким образом объединяются, чтобы определить оптимальное значение плотности темной энергии, необходимое для зарождения разумной жизни.

Профессор Лукас Ломбрайзер, Университет Женевы и соавтор исследования, добавил: «Будет интересно использовать эту модель для изучения возникновения жизни в разных вселенных и посмотреть, должны ли некоторые фундаментальные вопросы, которые мы задаем себе о нашей собственной вселенной, должны быть обоснованы. переосмыслено».

Объяснение уравнения Дрейка

Уравнение доктора Дрейка было скорее руководством для учёных по поиску жизни, а не инструментом оценки или серьёзной попыткой определить точный результат.

Его параметры включали скорость ежегодного звездообразования в Млечном Пути, долю звезд с планетами, вращающимися вокруг них, и количество миров, которые потенциально могли бы поддерживать жизнь.

Для сравнения: новая модель связывает скорость ежегодного звездообразования во Вселенной с ее фундаментальными ингредиентами, такими как вышеупомянутая плотность темной энергии.

В исследовании приняли участие ученые из Эдинбургского университета и Женевского университета.