Το 1961, ο διάσημος αστροφυσικός Frank Drake πρότεινε έναν τύπο που έγινε γνωστός ως η εξίσωση Drake. Με βάση μια σειρά παραγόντων, αυτή η εξίσωση προσπάθησε να εκτιμήσει τον αριθμό των εξωγήιων νοημοτήτων (ETI) που θα υπήρχαν στον γαλαξία μας ανά πάσα στιγμή. Από τότε, έχουν ξεκινήσει πολλές προσπάθειες για την εξεύρεση αποδείξεων ξένων πολιτισμών, οι οποίοι είναι συλλογικά γνωστοί ως αναζήτηση εξωεδαφικών πληροφοριών (SETI).
Το πιο γνωστό από αυτά είναι το Ινστιτούτο SETI, το οποίο έχει περάσει τις τελευταίες δεκαετίες ψάχνοντας στον Κόσμο για σημάδια εξωγήιων ραδιοεπικοινωνιών. Ωστόσο, σύμφωνα με μια νέα μελέτη που επιδιώκει να ενημερώσει την εξίσωση Drake, μια ομάδα διεθνών αστρονόμων υποδεικνύει ότι ακόμα κι αν βρήκαμε σήματα εξωγήινης προέλευσης, αυτοί που τους έστειλαν θα ήταν πολύ νεκροί.
Η μελέτη, με τίτλο «Περιοχή κάλυψης της επέκτασης E.T. Τα σήματα στο Galaxy: SETI και Drake's N “, εμφανίστηκαν πρόσφατα στο διαδίκτυο. Η μελέτη διεξήχθη από τον Claudio Grimaldi της Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPF-Lausanne), με τη βοήθεια των Geoffrey W. Marcy και Nathaniel K. Tellis (ομότιμος καθηγητής και αστρονόμος από το University of California Berkeley, αντίστοιχα) και Francis Ο ίδιος ο Drake - ο οποίος είναι τώρα ομότιμος καθηγητής στο Ινστιτούτο SETI και στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz.
Για να ανακεφαλαιώσουμε, η εξίσωση Drake δηλώνει ότι ο αριθμός των πολιτισμών στον γαλαξία μας μπορεί να υπολογιστεί πολλαπλασιάζοντας τον μέσο ρυθμό σχηματισμού αστεριών στον γαλαξία μας (R *), το κλάσμα των αστεριών που έχουν πλανήτες ( φάΠ), ο αριθμός των πλανητών που μπορούν να υποστηρίξουν τη ζωή (νμι), ο αριθμός των πλανητών που θα αναπτύξουν τη ζωή (φάμεγάλο), ο αριθμός των πλανητών που θα αναπτύξουν έξυπνη ζωή (φάμεγάλο), ο αριθμός που θα αναπτύξει τεχνολογίες μετάδοσης (fc), και το χρονικό διάστημα που αυτοί οι πολιτισμοί θα πρέπει να μεταδώσουν σήματα στο διάστημα (μεγάλο).
Αυτό μπορεί να εκφραστεί μαθηματικά ως: Ν = R* x στΠ x νμι x στμεγάλο x στΕγώ x στντο Χ μεγάλο. Για χάρη της μελέτης τους, η ομάδα ξεκίνησε κάνοντας υποθέσεις σχετικά με δύο βασικές παραμέτρους της εξίσωσης Drake. Εν ολίγοις, υποθέτουν ότι οι πολιτισμοί εμφανίζονται στον γαλαξία μας (Ν) με σταθερό ρυθμό και ότι δεν θα εκπέμψουν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία (δηλαδή ραδιοεκπομπές) επ 'αόριστον, αλλά θα βιώσουν κάποιο είδος περιοριστικού συμβάντος με την πάροδο του χρόνου (μεγάλο).
Όπως εξήγησε ο Δρ. Grimaldi στο Space Magazine μέσω email:
«Υποθέτουμε ότι οι υποθετικοί επικοινωνιακοί πολιτισμοί (οι εκπομποί) στέλνουν ισοτροπικά ηλεκτρομαγνητικά σήματα για μια ορισμένη χρονική περίοδο L και ότι ο ρυθμός γέννησης των εκπομπών είναι σταθερός. Κάθε διαδικασία εκπομπής δημιουργεί ένα σφαιρικό κέλυφος πάχους cL (όπου c είναι η ταχύτητα του φωτός) γεμάτο από ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι εξωτερικές ακτίνες των σφαιρικών κελυφών μεγαλώνουν με την ταχύτητα του φωτός. "
Εν ολίγοις, υπέθεσαν ότι οι τεχνολογικά προηγμένοι πολιτισμοί γεννιούνται και πεθαίνουν στον γαλαξία μας με σταθερό ρυθμό. Ωστόσο, αυτοί οι πολιτισμοί δεν παράγουν επικοινωνίες με αόριστο ρυθμό, αλλά οι επικοινωνίες τους θα εξακολουθούν να ταξιδεύουν προς τα έξω με την ταχύτητα του φωτός, όπου θα είναι ανιχνεύσιμες εντός ενός συγκεκριμένου όγκου χώρου. Στη συνέχεια, η ομάδα ανέπτυξε ένα μοντέλο του γαλαξία μας για να καθορίσει εάν η ανθρωπότητα θα είχε οποιαδήποτε αλλαγή στην ανίχνευση αυτών των σημάτων.
Αυτό το μοντέλο αντιμετώπισε τις εξωγήινες επικοινωνίες ως κέλυφος σε σχήμα ντόνατ (δακτύλιος) που σταδιακά διέρχεται από τον γαλαξία μας. Όπως εξήγησε ο Δρ Grimaldi:
«Διαμορφώνουμε το Galaxy ως δίσκο. Οι πομποί καταλαμβάνουν τυχαίες θέσεις στο δίσκο. Κάθε σφαιρικό κέλυφος τέμνει το δίσκο σε annuli. Η πιθανότητα ότι ένας δακτύλιος διασχίζει οποιοδήποτε δεδομένο σημείο του δίσκου (π.χ. η Γη) είναι ακριβώς ο λόγος μεταξύ της περιοχής των δακτυλίων και της περιοχής του γαλαξιακού δίσκου. Η συνολική επιφάνεια των δακτυλίων πάνω από την περιοχή του γαλαξιακού δίσκου δίνει τον μέσο αριθμό (N) ηλεκτρομαγνητικών σημάτων που τέμνουν οποιοδήποτε δεδομένο σημείο (π.χ. τη Γη). Αυτός ο μέσος αριθμός είναι μια βασική ποσότητα, επειδή η SETI μπορεί να ανιχνεύσει σήματα μόνο εάν αυτά διασχίζουν τη Γη τη στιγμή της μέτρησης. "
Καθώς διαπίστωσαν από τους υπολογισμούς τους, προκύπτουν δύο περιπτώσεις από αυτό το μοντέλο με βάση το εάν τα κελύφη ακτινοβολίας είναι (1) πιο λεπτά από το μέγεθος του Γαλαξία ή (2) παχύτερα. Αυτά αντιστοιχούν στη διάρκεια ζωής των τεχνολογικά προηγμένων πολιτισμών (μεγάλο), που θα μπορούσε να είναι μικρότερο ή μεγαλύτερο από το χρόνο που απαιτείται για να διασχίσει το φως τον Γαλαξία μας (δηλαδή ~ 100.000 χρόνια). Ο Γκρίμαλντι εξήγησε:
«Ο μέσος αριθμός (N) των σημάτων που διασχίζουν τη Γη εξαρτάται από τη μακροζωία του σήματος (L) και τον ρυθμό γέννησής τους. Διαπιστώνουμε ότι το Ν είναι μόνο L φορές το ρυθμό γεννήσεων, το οποίο συμπίπτει με το Ντράικ του Ν (δηλαδή, ο μέσος αριθμός των πολιτισμών που εκπέμπουν αυτήν τη στιγμή). Αυτό το αποτέλεσμα (μέσος αριθμός σημάτων που διασχίζουν τη Γη = Ντρακ Ν) προκύπτει φυσικά από την υπόθεσή μας ότι ο ρυθμός γέννησης των σημάτων είναι σταθερός. "
Στην πρώτη περίπτωση, κάθε τοίχωμα κελύφους θα έχει πάχος μικρότερο από το μέγεθος του γαλαξία μας και θα γεμίσει μόνο ένα κλάσμα του όγκου του γαλαξία (εμποδίζοντας έτσι την ανίχνευση SETI). Ωστόσο, εάν υπάρχει αρκετά υψηλός ρυθμός γεννήσεων ανιχνεύσιμων πολιτισμών, αυτά τα τοιχώματα του κελύφους μπορεί να γεμίσουν τον γαλαξία μας και ακόμη και να επικαλύπτονται. Στη δεύτερη περίπτωση, κάθε κέλυφος ακτινοβολίας θα ήταν παχύτερο από το μέγεθος του γαλαξία μας, καθιστώντας πιο πιθανή την ανίχνευση SETI.
Από όλα αυτά, η ομάδα υπολόγισε επίσης ότι ο μέσος αριθμός E.T. Τα σήματα που διασχίζουν τη Γη ανά πάσα στιγμή θα ισοδυναμούν με τον αριθμό των πολιτισμών που μεταδίδουν αυτήν τη στιγμή. Δυστυχώς, αποφάσισαν επίσης ότι οι πολιτισμοί από τους οποίους θα ακούμε θα έχουν από καιρό εξαφανιστεί. Βασικά, λοιπόν, οι πολιτισμοί από τους οποίους θα ακούγαμε δεν θα ήταν οι ίδιοι που μεταδίδονταν επί του παρόντος.
Όπως εξήγησε ο Δρ Grimaldi, αυτό δημιουργεί μια αρκετά ενδιαφέρουσα επίπτωση όταν πρόκειται για έρευνα SETI:
«Αντί να βλέπουμε το Ντράκι Ν ως προϊόν παραγόντων πιθανότητας για την ανάπτυξη επικοινωνιακών πολιτισμών, τα αποτελέσματά μας υποδηλώνουν ότι το Ντράικ Ν είναι μια άμεσα μετρήσιμη ποσότητα (τουλάχιστον κατ 'αρχήν) επειδή συμπίπτει με τον μέσο αριθμό σημάτων που διασχίζουν τη Γη».
Για όσους ελπίζουν να βρουν στοιχεία εξωγήινης νοημοσύνης στη ζωή μας, αυτό είναι πιθανό να είναι λίγο αποθαρρυντικό. Από τη μία πλευρά (και ανάλογα με τον αριθμό των εξωγήινων πολιτισμών που υπάρχουν στον γαλαξία μας), ενδέχεται να δυσκολευτούμε να πάρουμε εξωγήινες μεταδόσεις. Από την άλλη, αυτά που βρίσκουμε μπορεί να προέρχονται από έναν πολιτισμό που έχει από καιρό εξαφανιστεί.
Σημαίνει επίσης ότι αν κάποιος πολιτισμός πρέπει να πάρει τις εκπομπές ραδιοκυμάτων μας κάποια μέρα, δεν θα είμαστε κοντά για να τις συναντήσουμε. Ωστόσο, δεν αποκλείεται η πιθανότητα να βρούμε στοιχεία ότι η έξυπνη ζωή υπήρχε στο παρελθόν στον γαλαξία μας. Στην πραγματικότητα, κατά τη διάρκεια της ζωής του πολιτισμού μας, η ανθρωπότητα μπορεί να βρει στοιχεία για πολλαπλές ETI που υπήρχαν ταυτόχρονα.
Επιπλέον, κανένα από αυτά δεν αναιρεί τη δυνατότητα εύρεσης στοιχείων για έναν υπάρχοντα πολιτισμό. Δεν είναι πιθανό να μπορέσουμε να δοκιμάσουμε πρώτα τη μουσική, τη διασκέδαση ή τα μηνύματά τους!
