https://frosthead.com

Kenapa Alam Semesta Menjadi Lebih Boleh Diwujudkan

Keadaan yang menjadikan kehidupan mungkin sangat jarang berlaku. Namun para penyelidik mendapati bahawa alam semesta hari ini jauh lebih menyerupai kehidupan daripada ketika mikrob pertama kali muncul di Bumi-fakta yang membuat kewujudan kita menjadi lebih luar biasa. Tambahan pula, ia hanya akan berkembang lebih lama di masa depan.

Kandungan Terkait

  • Little Light dalam Mencari Matter Dark
  • Akankah Kami Mengetahui Kehidupan Alien Jika Kita Melihatnya?

"Alam semesta masa depan akan menjadi tempat yang lebih baik untuk planet, " kata Pratika Dayal, seorang penyelidik di Institut Astronomi Kapteyn di Groningen di Belanda yang mengkaji evolusi galaksi awal.

Apabila pembentukan bintang turun, paras radiasi berbahaya yang dihasilkan oleh bintang-bintang mati jatuh, mewujudkan persekitaran sehingga 20 kali sebagai didiami sebagai Bumi apabila kehidupan pertama berkembang. Pada masa yang sama, jumlah bintang kecil yang kecil-masing-masing berpotensi menyokong planet mempromosikan kehidupan-meningkatkan kemungkinan bahawa kehidupan mungkin akan berubah pada masa akan datang. Fakta ini menjadikan penduduk semasa Bumi "pramatang" dalam kehidupan sistem suria, menurut satu kajian yang diterbitkan dalam talian hari ini dalam Jurnal Kosmologi dan Fizik Astropartikel .

Avi Loeb, pengarang utama kajian baru dan penyelidik di Pusat Harvard-Smithsonian untuk Astrophysics, memberi tumpuan kepada bintang-bintang yang kecil dan redup yang dikenali sebagai kerdil merah (matahari kita adalah kerdil kuning). Kehidupan yang panjang dan kekayaan mudah bintang-bintang ini, yang membentuk kira-kira tiga perempat daripada bintang-bintang di Bima Sakti, menjadikan mereka calon yang paling mungkin untuk menjadi tuan rumah kehidupan. Dengan mengandaikan bahawa kehidupan adalah mungkin di kalangan kerdil merah, Loeb dan rakan-rakannya mendapati ia adalah seribu kali lebih mungkin muncul pada masa depan yang jauh daripada hari ini.

"Itu mengejutkan, " kata Loeb, yang penyelidikannya memberi tumpuan kepada kehidupan yang menyerupai kita. "Ini bermakna kehidupan di sekitar matahari mungkin agak awal."

Walau bagaimanapun, ia masih menjadi perdebatan sama ada kerdil merah sebenarnya boleh menyokong kehidupan. Awal hidup mereka bintang-bintang ini sangat aktif, dan bahagian-bahagian planet berhampiran di mana air cair boleh kekal di permukaan terletak sangat dekat dengan bintang. Ini meletakkan planet di bawah api berterusan dari suar dan radiasi. Para saintis terus membahaskan sama ada kehidupan boleh mengatasi ekstrem ini, walaupun Loeb mengatakan bahawa jawapannya mungkin datang dalam beberapa dekad akan datang dengan bantuan daripada instrumen seperti Survei Exoplanet Survey Satellite dan James Webb Space Telescope.

"Sekiranya ternyata bintang-bintang rendah dapat menyokong kehidupan, maka kami istimewa kerana kami adalah salah satu bentuk kehidupan awal, " kata Loeb. Walau bagaimanapun, jika tiada tanda-tanda kehidupan yang wujud di sekitar bintang-bintang yang redup, perubahan persamaan dan penghuni bumi adalah tepat mengikut jadual. "Jika anda menganggap jisim minimum bintang yang membolehkan hidup muncul sebagai matahari, maka kami kemungkinan besar wujud hari ini, " tambah Loeb.

Kajian baru ini menyumbang kepada peningkatan penyelidikan yang mendapati bahawa kebiasaan alam semesta telah meningkat dari masa ke masa. Dalam penyelidikan yang berasingan, Dayal dan rakannya membandingkan semua pengeluar radiasi utama yang boleh merosakkan bentuk hidup yang muncul. Mereka mengesahkan bahawa supernovae menguasai pengeluaran radiasi, sementara galaksi muda aktif dan letupan ray gamma yang kuat memainkan bahagian yang dapat diabaikan. Di antara pelbagai jenis supernova, Type II memainkan peranan membintangi sebagai bintang tunggal meletup di dalam kematian ganas. Jenis Ia supernovae, yang melibatkan bintang kurcaci putih yang mati dihidupkan oleh temannya, juga memberikan sumbangan penting untuk merusak radiasi.

"Ia pada dasarnya adalah permainan nombor, " kata Dayal, yang mengetuai penyelidikan radiasi, dan artikelnya sedang ditinjau oleh Jurnal Astrophysical . "Dari segi bilangan bintang yang terbentuk, ia adalah supernova yang menang."

Dayal dan rakan-rakannya mensimulasikan alam semesta menerusi seumur hidupnya sepanjang 13.8 bilion tahun untuk mengesan bagaimana pelbagai benda astronomi menyumbang kepada radiasi yang merosakkan, dan mendapati bahaya radiasi sepadan dengan pembentukan bintang. Pada awalnya, alam semesta ini penuh dengan kelahiran bintang. Tetapi kadar pengeluaran melambat kerana sebahagian besar gas dan habuk menjadi terperangkap dalam bintang yang sudah hidup. Apabila alam semesta mencapai kira-kira 3.5 atau 4 bilion tahun, ia telah ditiup melalui kebanyakan bahan yang tidak digunakan.

Itu tidak bermakna ia tidak membuat bintang-bintang lagi, sudah tentu-hanya mereka tidak menghasilkannya dengan cepat. Tetapi kelembapan dalam pembentukan bintang dan kematian yang menyebabkan kematian bermakna berita baik untuk dunia yang berharap dapat berkembang kehidupan: Berkat radiasi yang menurun, alam semesta hari ini adalah sebanyak 20 kali lebih banyak dihuni daripada ketika Bumi terbentuk.

Namun, dunia yang berpotensi kehidupan yang hidup tidak semestinya selamat dari radiasi. Astronomi Universiti New Mexico State Paul Mason, yang mengkaji bagaimana perubahan habitat dalam galaksi, mengatakan bahawa peristiwa seperti penggabungan galaksi dapat melancarkan pembentukan bintang sepanjang hayat alam semesta. Penggabungan boleh mencipta kelahiran kelahiran bintang baru di seluruh alam semesta, yang berpotensi meningkatkan jumlah radiasi untuk planet berdekatan. Walau bagaimanapun, Dayal mengatakan bahawa penggabungan adalah lebih biasa pada usia awal alam semesta daripada di peringkat yang lebih awal.

Simulasi Dayal menumpukan pada alam semesta "rata-rata", di mana materi dan benda angkasa bersamaan. Simulasi realistik yang lebih kompleks memerlukan lebih banyak masa dan sumber pengkomputeran. Tetapi simulasi yang sedia ada yang menumpukan kepada bagaimana galaksi saling menyatukan satu sama lain tidak dapat menyelesaikan bintang individu, menjadikannya sukar untuk menganggarkan bagaimana perlanggaran mempengaruhi jumlah radiasi alam semesta. Penyelidikannya memberikan langkah pertama untuk mengesahkan apa yang banyak saintis mengambil sebagai pengetahuan konvensional: supernova itu memberikan sebahagian besar radiasi berbahaya.

Loeb tidak begitu yakin bahawa paras radiasi yang tinggi dari supernova agak merosakkan kerana kebanyakan saintis menganggapnya. "Kehadiran peribadi saya adalah sangat sukar untuk membasmi kehidupan di planet, " kata Loeb, sambil menunjuk kepada pelbagai persekitaran yang melampau di Bumi yang mampu mengekalkan organisma hidup.

Bersama-sama, penyelidikan Loeb dan Dayal menunjukkan bahawa perburuan untuk hidup hanya akan bertambah baik di masa depan. Walau bagaimanapun, masa depan mungkin jauh lebih jauh daripada yang diharapkan oleh kebanyakan ahli astronomi. Lagipun, Bumi mengambil tempat dari setengah juta hingga satu bilion tahun untuk hidup berkembang, dan lain-lain 3 bilion untuk teknologi muncul. "Dalam erti kata lain, itu bagus untuk ahli astrobiologi, tetapi itu adalah 5 bilion tahun dari sini, " kata Mason.

Kenapa Alam Semesta Menjadi Lebih Boleh Diwujudkan