Μέχρι και 99,6% οι πιθανότητες να είμαστε μόνοι στον γαλαξία μας; No, We Haven't Solved The Drake Equation, The Fermi Paradox, Or Whether Humans Are Alone

Intelligent aliens, if they exist in the galaxy or the Universe, might be detectable from a variety of signals: electromagnetic, from planet modification, or because they're spacefaring. But we haven't found any evidence for an inhabited alien planet so far. We may truly be alone in the Universe, but the honest answer is we don't know enough about the relevant probability to say so. Ryan Somma / flickr

Σύμφωνα με την πρόσφατη εργασία των Anders Sandberg, Eric Drexler και Toby Ord με τίτλο «Dissolving the Fermi Paradox», οι πιθανότητες να είμαστε μόνοι στον γαλαξία μας κυμαίνονται από 53%  έως 99,6%. Και οι αντίστοιχες πιθανότητες να είμαστε μόνοι μας σε ολόκληρο το σύμπαν είναι 39% έως 85%. Έτσι η απάντηση που δίνουν στην ερώτηση «Πού είναι οι εξωγήινοι; » – το αποκαλούμενο παράδοξο Fermi -, είναι πως βρίσκονται πάρα πολύ μακριά, και πολύ πιθανόν πέρα ​​από τον κοσμολογικό ορίζοντα, απρόσιτοι για πάντα. Όμως σύμφωνα με  τον αστροφυσικό Ethan Siegel τα συμπεράσματά της εν λόγω δημοσίευσης δεν είναι καθόλου αξιόπιστα.

Το παράδοξο Fermi

Αν η ζωή στο σύμπαν είναι πανταχού παρούσα τότε τα σημάδια της δεν θάπρεπε να βρίσκονται παντού; Τα τελευταία 60 χρόνια έχουν προταθεί πολλές ερμηνείες γι αυτόν τον γρίφο, που σήμερα είναι γνωστός ως παράδοξο Fermi.

Εκ πρώτης όψεως η ερώτηση είναι πολύ εύλογη. Υπάρχουν δισεκατομμύρια άστρα στον γαλαξία μας, πολλά από αυτά διαθέτουν πλανήτες που μοιάζουν με την Γη και θα ήταν αρκετά πιθανό σε κάποιους εξωπλανήτες να έχει αναπτυχθεί ευφυής ζωή. Αν η ζωή είναι σύνηθες φαινόμενο, τότε «που βρίσκονται εξωγήινοι;»

An artist's rendition of a potentially habitable exoplanet orbiting a sun-like star. When it comes to life beyond Earth, we have yet to discover our first inhabited world. NASA Ames / JPL-Caltech

Προφανώς, αν υπάρχουν εξωγήινοι, δεν έχουν εμφανιστεί, ούτε άφησαν ίχνη που να αποδεικνύουν την ύπαρξή τους. Η αναζήτηση εξωγήινων πολιτισμών από το SETI προς το παρόν δεν έχει να παρουσιάσει κάτι άξιο λόγου. Οι έρευνες εξωπλανητών από την αποστολή Κέπλερ της NASA αποκάλυψαν χιλιάδες πλανήτες σε άλλα ηλιακά συστήματα, δείχνοντας ότι υπάρχουν δισεκατομμύρια πιθανές εστίες ζωής σαν τη Γη στον γαλαξία μας. Ωστόσο μέχρι σήμερα δεν βρέθηκε ζωή ή σημάδια ζωής πέρα από τη Γη.

The hematite spheres (or 'Martian blueberries') as imaged by the Mars Exploration Rover. These are almost certainly evidence of past liquid water on Mars, and possibly of past life. NASA scientists must be certain that this site -- and this planet -- are not contaminated by the very act of our observing. As of yet, there is no surefire evidence for either past or present Martian life. NASA/JPL-Caltech/Cornell/ASU

Πολλοί επιστήμονες θεωρούν ότι το φαινόμενο της ζωής θα μπορούσε να υπακούει σ’ έναν εν δυναμει 4ο νόμο της θερμοδυναμικής, που λέει πως όποτε υπάρχουν ο απαιτούμενος χρόνος, τα απαραίτητα ατομικά δομικά στοιχεία – άνθρακας (C) , Οξυγόνο (Ο), άζωτο (Ν) κ.λ.π. -, η κατάλληλη θερμοκρασία και μια σταθερή παροχή ελεύθερης ενέργειας, παρουσιάζεται αναγκαστικά κάποιος «οργανισμός» με πολυπλοκότητα που συνεχώς αυξάνεται. Ο οργανισμός αυτός θα έχει την ιδιότητα να ελαττώνει την εντροπία του, ξοδεύοντας τα μεγάλα ποσά ελεύθερης ενέργειας που παρέχει ο ήλιος.

Η πληθώρα των ηλιακών συστημάτων που περιέχονται στους γαλαξίες του σύμπαντος, μας οδηγεί στο συμπέρασμα ότι θα υπάρχουν πλανήτες σαν την Γη μας που θα μπορούσαν να φιλοξενούν ζωή. Ίσως λοιπόν να μην είμαστε μόνοι σ΄ αυτό το σύμπαν και η καταγωγή της ζωής δεν είναι μια «μεγάλη σύμπτωση», αλλά ένας φυσικός νόμος.

The Earth at night emits electromagnetic signals, but it would take a telescope of incredible resolution to create an image like this from light years away. Humans have become an intelligent, technologically advanced species here on Earth, but we occupy only a tiny fraction of Earth's history in time. NASA's Earth Observatory/NOAA/DOD

Παρ’ όλα αυτά προς το παρόν δεν υπάρχει κανένα ίχνος εξωγήινων. Αν δεν υπάρχει ζωή πουθενά αλλού εκτός από την Γη, τότε όπως το έθεσε ο Carl Sagan, πρόκειται για «μια τρομερή σπατάλη χώρου». Ο Frank Tripler έλεγε ότι το μεγαλύτερο κίνητρο των οπαδών της εξωγήινης νοημοσύνης είναι μεταφυσικό και στηρίζεται στην ελπίδα ότι μια εξωγήινη παρέμβαση θα μας έσωζε από τους ίδιους τους εαυτούς μας. Άλλοι ισχυρίζονται πως ίσως το βασικό χαρακτηριστικό των τεχνολογικών πολιτισμών είναι ο μικρός χρόνος ζωής τους και η (αυτο)καταστροφή τους πριν προλάβουν να εξαπλωθούν στο διάστημα – κάτι που αναμένεται να συμβεί και στον ανθρώπινο πολιτισμό. Και κάποιοi άλλοι πιστεύουν πως οι εξωγήινοι επισκέφθηκαν ήδη το ηλιακό μας σύστημα στο πρόσφατο ή μακρινό παρελθόν, αλλά μας θεώρησαν πολύ «πρωτόγονους» ή δεν θέλησαν να παρέμβουν στην ανάπτυξη ανάπτυξη του πολιτισμού μας ή μπορεί να φοβήθηκαν τους πολιτικούς μας!

Η αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης

It's long been theorized that the first detection of extraterrestrial intelligence will come from radio waves. The lack of an observed signal doesn't mean that aliens aren't out there, transmitting, or waiting to be discovered. But drawing conclusions about the number of civilizations out there without any such evidence is not only a fool's errand, it's unscientific. Danielle Futselaar

Η επιστημονική μελέτη του ερωτήματος «υπάρχουν εξωγήινοι πολιτισμοί;» ξεκίνησε το 1959 με το άρθρο που δημοσίευσαν οι φυσικοί Giuseppe Cocconi και Phil Morrison το 1959 στο περιοδικό Nature με τίτλο «Searching for Interstellar Communications» . Εκεί εξηγούσαν ότι τα μικροκύματα αποτελούν το καλύτερο μέσο διαστρικής επικοινωνίας. Αυτά τα κύματα διαπερνούν όχι μόνο την γήινη ατμόσφαιρα αλλά και τα νέφη αερίων και σκόνης του Γαλαξία μας, ενώ το ορατό φως που αποτελεί το παραδοσιακό μας «παράθυρο» στο σύμπαν, απορροφάται από τα νέφη αυτά. Έτσι, τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να δουν πιο μακριά μέσα στον γαλαξιακό δίσκο σε σχέση με τα οπτικά τηλεσκόπια. Επιπλέον, τα ραδιοτηλεσκόπια μπορούν να εξερευνούν τον ουρανό 24 ώρες το 24ωρο, αφού δεν εμποδίζονται ούτε από την ακτινοβολία του ήλιου ούτε από τα νέφη της γήινης ατμόσφαιρας. Τα μικροκύματα παρουσιάζουν επίσης το πλεονέκτημα ότι μεταφέρουν λίγη ενέργεια οπότε η αποστολή μηνυμάτων διαμέσου μικροκυμάτων είναι συμφέρουσα από ενεργειακή άποψη. Οι Cocconi και Morrison υπογράμμισαν και ένα τρίτο σημαντικό πλεονέκτημα των μικροκυμάτων: Ο Γαλαξίας μας ακτινοβολεί σχετικά λίγο στην περιοχή αυτή των συχνοτήτων, σε σχέση με άλλες ραδιοσυχνότητες, έτσι ώστε ο παρασιτικός του θόρυβος θα ενοχλούσε ελάχιστα την επικοινωνία.

Frank Drake has maintained his life-long interest in using radio telescopes to look for signs of intelligent life. Credit: NRAO/NSF/AUI

Αυτές οι ιδέες εγκαινίασαν μια νέα εποχή στη συζήτηση περί ύπαρξης εξωγήινης νοήμονος ζωής. Την εποχή αυτή γεννιέται και το ακρωνύμιο ΕΤΙ (=Extra Terrestrial Intelligence). O πρώτος που ασχολήθηκε πρακτικά με το ζήτημα ήταν ο Frank Drake, ερευνητής τότε του Εθνικού Ραδιοαστρονομικού Αστεροσκοπείου του Green Bank στην Βιρτζίνια των ΗΠΑ. O Drake εκπόνησε το πρώτο σχέδιο συστηματικής αναζήτησης αναζήτησης εξωγήινων σημάτων, που ονομάστηκε Όζμα, από το όνομα της βασίλισσας της φανταστικής χώρας του Οζ (χώρας μακρινής και κατοικούμενης από εξωτικά πλάσματα, στο γνωστό παραμύθι Frank Baum).

The Atacama Large Millimeter submillimeter Array (ALMA) are some of the most powerful radio telescopes on Earth. These telescopes can measure long-wavelength signatures of atoms, molecules, and ions that are inaccessible to shorter-wavelength telescopes like Hubble, but can also measure details of protoplanetary systems and, potentially, alien signals, that even infrared telescopes can't see. ESO/C. Malin

Το 1960, το ραδιοτηλεσκόπιο Green Bank αναζήτησε επί αρκετούς μήνες ραδιοσήματα προς την κατεύθυνση δυο κοντινών άστρων, του ε του Ηριδανού και του τα του Κήτους, που βρίσκονται περίπου 12 έτη φωτός μακριά μας. Για πρώτη φορά οι άνθρωποι αναζήτησαν μέσω ραδιοσημάτων την ύπαρξη εξωγήινων πολιτισμών. Το αρνητικό αποτέλεσμα αυτής της πρώτης απόπειρας δεν αποθάρρυνε τους ερευνητές και αναπτύχθηκαν πάρα πολλά παρόμοια προγράμματα. Χιλιάδες ώρες «ακρόασης» του διαστήματος δεν έδωσαν κανένα αποτέλεσμα. Η αρχική αισιοδοξία των ερευνητών, που ήταν εμφανής από το αρχικό όνομα αυτών των σχεδίων «Επικοινωνία με Εξωγήινη Νοημοσύνη» (CETI: Communication with Extra-Terrestrial Intelligence) παραχώρησε τη θέση της σε μετριοπαθέστερες βλέψεις και το σχέδιο μετατράπηκε σύντομα σε απλή «Αναζήτηση Εξωγήινης Νοημοσύνης» (SETI: Search for Extra-Terrestrial Intellinge).

Alan Chinchar's 1991 rendition of the proposed Space Station Freedom in orbit. Any civilization that creates something like this would definitely count as scientifically/technologically advanced, but inferring their existence is no more than wishful thinking at this point. NASA

Μέχρι σήμερα, η έρευνα για εξωγήινη ζωή έχει δώσει ένα (μάλλον) οριστικό και ένα προσωρινό αποτέλεσμα. Το οριστικό είναι ότι οι διαστημοσυσκευές που στάλθηκαν στα διάφορα ουράνια σώματα του ηλιακού μας συστήματος δεν εντόπισαν καμία μορφή στο κοντινό μας διάστημα. Το προσωρινό αφορά την «ακρόαση» του ουρανού στις ραδιοσυχνότητες, που μέχρι στιγμής υπήρξε άκαρπη. Λαμβάνοντας υπόψη το εύρος του εγχειρήματος, το αρνητικό αποτέλεσμα, δεν πρέπει να μας εκπλήσσει. Όμως, ακόμα κι αν κατορθώναμε να αφουγκραστούμε τα εκατό δισεκατομμύρια άστρα του γαλαξία μας σε δέκα δισεκατομμύρια ραδιοσυχνότητες επί έναν ή δυο αιώνες, ποιο συμπέρασμα θα μπορούσαμε να βγάλουμε από την απουσία ενός τεχνητού σήματος; Απλώς και μόνον ότι κανένας από αυτούς τους υποθετικούς πολιτισμούς δεν εκπέμπει σήμερα ραδιοσήματα στις συγκεκριμένες συχνότητες προς την κατεύθυνσή μας. Ένα τέτοιο συμπέρασμα δεν θα πρόσθετε τίποτε το ιδιαίτερο στην έρευνά μας για εξωγήινους πολιτισμούς.

Παίζοντας με την εξίσωση Drake

Η εξίσωση Drake χρησιμοποιείται για την εκτίμηση των εξωγήινων πολιτισμών στον γαλαξία μας ή σε ολόκληρο το σύμπαν. The Drake equation is one way to arrive at an estimate of the number of spacefaring, technologically advanced civilizations in the galaxy or Universe today. But until we know how to estimate these parameters, we're just guessing at the possible answers. University of Rochester

Στις αρχές της δεκαετίας του 1960, ο Frank Drake πρότεινε μια εξίσωση που μας επιτρέπει να εκτιμήσουμε τον αριθμό των ευφυών εξωγήινων πολιτισμών – είτε στον γαλαξία μας είτε σε ολόκληρο το παρατηρούμενο Σύμπαν – ανά πάσα στιγμή. Παρόλο που γνωρίζουμε ελάχιστα για τις διάφορες παραμέτρους, η εξίσωση Drake εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για να εκτιμηθεί ο αριθμός των πιθανών πολιτισμών με τους οποίους θα μπορούσαμε να επικοινωνήσουμε.

Σήμερα μπορούμε να κάνουμε καλύτερες εκτιμήσεις για ποσότητες όπως: ο αριθμός των άστρων σε κάθε γαλαξία, ο αριθμός των γαλαξιών στο σύμπαν, το κλάσμα των άστρων που είναι σαν τον ήλιο μας, και το κλάσμα των δυνητικά κατοικήσιμων πλανητών με το μέγεθος της Γης.

On this semilog plot, the complexity of organisms, as measured by the length of functional non-redundant DNA per genome counted by nucleotide base pairs (bp), increases linearly with time. Time is counted backwards in billions of years before the present (time 0). Note that, if we do this extrapolation, we might conclude that life on Earth began billions of years prior to Earth's formation. Shirov & Gordon (2013), via https://arxiv.org/abs/1304.3381

Όμως, υπάρχουν μερικά βήματα που δεν γνωρίζουμε πόσο συχνά συμβαίνουν. Τα βήματα αυτά πραγματοποιήθηκαν σίγουρα εδώ στη Γη. Αυτά είναι τα βήματα που οδηγούν από τα ανόργανα μόρια σε πιο πολύπλοκα οργανικά μακρομόρια, στην δημιουργία ζωντανών οργανισμών και στην εξέλιξή τους σε ανώτερο είδος με νοημοσύνη.

Αυτό ισοδυναμεί με δύο αγνώστους (στην εξίσωση Drake) που είναι απολύτως απαραίτητοι για την επίτευξη του τελικού στόχου, της ανάπτυξης εξωγήινης ευφυούς ζωής:

1. την πιθανότητα να δημιουργηθεί ζωή από μη ζώσα ύλη σε έναν πλανήτη παρόμοιο με την Γη, και

2. την πιθανότητα η ζωή να εξελιχθεί σε ένα έξυπνο, επικοινωνιακό και ενδεχομένως διαστρικό είδος.

Δεν έχουμε ιδέα ποια είναι η πιθανότητα να συμβούν αυτά τα γεγονότα.

Structures on ALH84001 meteorite, which has a Martian origin. Some argue that the structures shown here may be ancient Martian life, but others contend that this is Earth-originating life that has made its way into a Martian rock. No such fossils have been found in situ in the rocks examined on Mars. NASA, 1996

Βέβαια, υπάρχουν πολλά λογικά πράγματα που μπορούμε να πούμε σχετικά μ’ αυτά. Μπορούμε να πούμε για τα πειράματα που κάναμε για τη δημιουργία οργανικών μορίων από ανόργανα συστατικά. Μπορούμε να πούμε για τα σύνθετα οργανικά μόρια που βρίσκουμε στον διαστρικό χώρο ή σε μετεωρίτες. Μπορούμε να αναφερθούμε στις πιθανότητες ύπαρξης μικροβιακής ζωής σε υπόγειους υδάτινους ωκεανούς σε δορυφόρους πλανητών του ηλιακού μας συστήματος ή απολιθωμένων μικροβίων σε πλανήτες όπως Άρης, που διέθετε στο παρελθόν τεράστιες ποσότητες νερού.

Και μπορούμε να δούμε το γεγονός ότι, αν προεκτείνουμε την γενετική πληροφορία που κωδικοποιείται στους υπάρχοντες οργανισμούς στο παρελθόν, όταν σχηματιζόταν η Γη, προκύπτει ότι αυτό που θεωρούμε «ζωή» μπορεί να είχε προκύψει δισεκατομμύρια χρόνια πριν δημιουργηθεί ο πλανήτης μας.

Οι πιθανότητες εμφάνισης ζωής θα μπορούσαν να είναι εξαιρετικά υψηλές, π.χ. 1 έως 10% ή εξαιρετικά μικρές, π.χ. 1/1.000.000 ή και λιγότερο. Δεν μπορούμε να καταλήξουμε σε κάποιο συμπέρασμα αφού γνωρίζουμε μόνο μια περίπτωση εμφάνισης ζωής – την γήινη.

Και τα πράγματα χειροτερεύουν, αν προσπαθήσουμε να εκτιμήσουμε την πιθανότητα ένα είδος κατώτερης μορφής ζωής να εξελιχθεί σε ευφυή ζωή, ικανή να αναπτύξει διαστημικές ικανότητες επικοινωνίας και εξάπλωσης στο διάστημα. Κι εδώ το δείγμα μας έχει μοναδιαίο μέγεθος.

Μεσολάβησαν πολλά στάδια για να φτάσει η ζωή στη Γη στο σημερινό σημείο, συμπεριλαμβανομένων των μαζικών εξαφανίσεων, των περιβαλλοντολογικών μεταβολών, πτώσεις μετεωριτών κλπ. Για περισσότερο από 4 δισεκατομμύρια χρόνια στη Γη δεν υπήρχε τίποτε που να θεωρείται «ευφυές» σύμφωνα με τα ανθρώπινα πρότυπα. Για πάνω από μισό δισεκατομμύρια χρόνια από την έκρηξη της Κάμβριας περιόδου, μόνο για τα τελευταία  200.000 χρόνια περίπου υπήρχε ένα τέτοιο είδος στη Γη: λιγότερο από το 0,05% του χρόνου. Είμαστε το αποτέλεσμα μιας μεγάλης κοσμικής σύμπτωσης;

Η πρόσφατη δημοσίευση των Anders Sandberg, Eric Drexler και Toby Ord υποστηρίζει πως επιλύει το παράδοξο του Fermi «αποδεικνύοντας» ότι δεν είναι καθόλου απίθανο να είμαστε μόνοι στον Γαλαξία ή και σε ολόκληρο το παρατηρούμενο σύμπαν.

The possibilities of having another inhabited world in our Milky Way are incredible and tantalizing, but if we want to know whether it's real or not, we absolutely have to get the science right. Wikimedia Commons user Lucianomendez

Οι Sandberg at al υπολόγισαν ότι πιθανότητες να είμαστε μόνοι στον γαλαξία μας κυμαίνονται από 53%  έως 99,6%. Και οι αντίστοιχες πιθανότητες να είμαστε μόνοι μας σε ολόκληρο το σύμπαν είναι 39% έως 85%. Έτσι η απάντηση που δίνουν στην ερώτηση «Πού είναι οι εξωγήινοι; » – το αποκαλούμενο παράδοξο Fermi -, είναι πως βρίσκονται πάρα πολύ μακριά, και πολύ πιθανόν πέρα ​​από τον κοσμολογικό ορίζοντα, απρόσιτοι για πάντα.

Αυτό δεν αποτελεί έκπληξη αν λάβουμε υπόψη μας τις συνέπειες της διατύπωσης γενικευμένων συμπερασμάτων που στηρίζονται σε ένα μείγμα άγνοιας και ανεπαρκών αποδεικτικών στοιχείων.

Δεν μπορείτε απλά να δηλώσετε, «αυτές είναι οι εκτιμήσεις μου για αυτές τις ποσότητες που περιέχει η εξίσωση Drake» και στη συνέχεια να υπολογίσετε πόσους εξωγήινους πολιτισμούς δίνει η εξίσωση. Αυτό δεν είναι αξιόπιστο επιστημονικό συμπέρασμα.

H εξίσωση Drake (από την δημοσίευση των Sandberg, Drexler και Ord με τίτλο «Dissolving the Fermi Paradox»).

Παρά την χρήση κατανομών πιθανoτήτων για τις παραμέτρους της εξίσωσης Drake που χρησιμοποιούν οι συγγραφείς της εν λόγω εργασίας, δεν υπάρχει προς το παρόν καμία ένδειξη ότι μπορούμε να πούμε κάτι λογικό σχετικά με τις πιθανότητες αυτές. Κι όταν απουσιάζουν οι αποδείξεις, οι θεωρητικοί αναγκάζονται να κάνουν εικασίες παίζοντας με τους αριθμούς. Οι κατανομές πιθανοτήτων για τις παραμέτρους της εξίσωσης Drake, βασίζονται στην διακύμανση των εκτιμήσεων σε προηγούμενες εργασίες, και στην προσωπική εκτίμηση των αβεβαιοτήτων για κάθε παράμετρο από τους συγγραφείς.

Σύμφωνα με τον Ethan Siegel, αυτό εμπίπτει στον λεγόμενο πρώτο νόμο της επιστήμης των υπολογιστών: σκουπίδια στην είσοδο, σκουπίδια στην έξοδο.

Οι ιστορικές εκτιμήσεις και η κρίσεις των συγγραφέων δεν υποκαθιστούν τα δεδομένα που χρειαζόμαστε.

Και τα δεδομένα προς το παρόν δεν υπάρχουν. Καμιά εξεζητημένη-πολύπλοκη ανάλυση πιθανοτήτων δεν μπορεί να δικαιολογήσει τις εικασίες και τις αυθαιρεσίες που υπεισέρχονται στους υπολογισμούς ως κάτι που έχει οποιοδήποτε επιστημονικό βάρος. Η εφαρμογή επιστημονικών τεχνικών σε μια εγγενώς μη επιστημονική προσπάθεια, όπως η εφεύρεση εκτιμήσεων αγνώστων παραμέτρων σχετικά με το σύμπαν, δεν την καθιστά επιστημονικότερη. Το αντίθετο της γνώσης δεν είναι η άγνοια. Είναι η ψευδαίσθηση της γνώσης.

Once intelligence, tool use and curiosity combine in a single species, perhaps interstellar ambitions become inevitable. But this is an assumption that isn't backed in science, and we must be careful (and suspicious) about any such conclusions we draw from them. Dennis Davidson for http://www.nss.org/

Είναι πιθανό η ζωή, ακόμα και η ευφυής ζωή, να είναι πανταχού παρούσα στον γαλαξία μας, αλλά και σε ολόκληρο σύμπαν. Προς το παρόν δεν μπορούμε να το αποδείξουμε. Μέχρι να αποκτήσουμε περισσότερα στοιχεία, μην ξεγελιέστε από τους τίτλους: δεν προκύπτουν από επιστημονικές εκτιμήσεις ή πρωτοποριακές εργασίες. Είναι εικασίες χωρίς καμιά απόδειξη και ουδεμία σχέση έχουν με την επιστήμη.

Πηγές: Anders Sandberg, Eric Drexler και Toby Ord, Dissolving the Fermi Paradox - Ethan Siegel, No, We Haven’t Solved The Drake Equation, The Fermi Paradox, Or Whether Humans Are Alone -  Νίκος Πράντζος, Η περιπέτεια του µέλλοντος

Η μεγάλη σύγκρουση που άλλαξε τον Γαλαξία μας. The Major Collision That Changed the Milky Way Galaxy

Ερευνητές του Κέιμπριτζ εντόπισαν το κοσμικό γεγονός που άλλαξε την ιστορία και τη μορφή του γαλαξία μας. Καλλιτεχνική απεικόνιση της συγχώνευσης του γαλαξία μας με τον γαλαξία που ονομάστηκε «Λουκάνικο». Sausage Galaxy: An impression of the encounter between the Milky Way galaxy and the smaller Sausage galaxy about 8 billion to 10 billion years ago. The record of this ancient encounter is still preserved in the velocities and chemistry of the stars. Credit: V. Belokurov (Cambridge, UK); based on image by ESO/Juan Carlos Muñoz

Ο γαλαξίας μας κι ένας μικρότερος γαλαξίας με το ευφάνταστο όνομα «Λουκάνικο» συγκρούσθηκαν μετωπικά πριν από οκτώ έως δέκα δισεκατομμύρια χρόνια. Από την κοσμική σύγκρουση, ένα συμβάν καθοριστικό στην προϊστορία του γαλαξία μας, ο τελευταίος πήρε το σημερινό σχήμα του, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις των αστρονόμων.

Ο νάνος γαλαξίας «Λουκάνικο» δεν επέζησε από το γεγονός, καθώς γρήγορα διαλύθηκε και τα απομεινάρια του βρίσκονται σήμερα διάσπαρτα ολόγυρα στο γαλαξία μας. Αλλά και ο δικός μας γαλαξίας φέρει τα ίχνη εκείνης της δραματικής σύγκρουσης τόσο στο κέντρο όσο και στην εξωτερική άλω του.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Βασίλι Μπελοκούροφ του Πανεπιστημίου του Κέιμπριτζ και του Κέντρου Υπολογιστικής Αστροφυσικής του Ινστιτούτου Flatiron της Νέας Υόρκης, έκαναν σχετικές δημοσιεύσεις στα περιοδικά «Monthly Notices» της βρετανικής Βασιλικής Αστρονομικής Εταιρείας και "Astrophysical Journal Letters".

Οι νέες εκτιμήσεις βασίσθηκαν στη μελέτη των στοιχείων του δορυφόρου Gaia (Γαία) του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Διαστήματος (ESA), που καταγράφει με ακρίβεια τις τροχιές των άστρων, καθώς ταξιδεύουν μέσα στο γαλαξία μας. Με τους κατάλληλους μαθηματικούς υπολογισμούς, οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι μπορούν να βγάλουν βάσιμα συμπεράσματα για το μακρινό παρελθόν του γαλαξία μας.

Το σχήμα που έχουν οι σημερινές τροχιές των άστρων του νάνου γαλαξία, τα οποία σήμερα περιφέρονται πια μέσα στο δικό μας γαλαξία, προσέδωσαν στον πρώτο το παρατσούκλι «το Λουκάνικο της Γαίας». Αυτός ο νάνος γαλαξίας ήταν η τελευταία μεγάλη συγχώνευση άλλου γαλαξία με τον δικό μας.

Sausage Stars: When looking at the distribution of star velocities in the Milky Way, the stars of the Sausage galaxy form a characteristic sausage-like shape. This unique shape is caused by the strong radial motions of the stars. As the sun lies in the center of this enormous cloud of stars, the distribution does not include the slowed-down stars currently making a U-turn back toward the galaxy’s center. Credit: V. Belokurov (Cambridge, UK) and Gaia/ESA

Ο γαλαξίας μας συνεχίζει να συγκρούεται με άλλους γαλαξίας, όπως με τον μικροσκοπικό «Τοξότη», αλλά το «Λουκάνικο» ήταν πολύ πιο μεγάλος, με εκτιμώμενη συνολική μάζα (άστρων, αερίων και σκοτεινής ύλης) τουλάχιστον δέκα δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη του Ήλιου μας. Όταν έπεσε πάνω στο γαλαξία μας, ο τελευταίος έπεσε σε μια χαώδη κατάσταση και εκτιμάται ότι ο δίσκος του υπέστη ρωγμές και χρειάσθηκε να ανασυσταθεί στην πορεία.

Μεταξύ άλλων, οι αστρονόμοι βρήκαν ότι τουλάχιστον οκτώ μεγάλα σφαιρωτά αστρικά σμήνη του γαλαξία μας αποτελούν «κληρονομιά» από το «Λουκάνικο».

Πηγές: http://adsabs.harvard.edu/abs/2018MNRAS.478..611B - http://adsabs.harvard.edu/abs/2018arXiv180510288D - http://adsabs.harvard.edu/abs/2018arXiv180500453M - https://www.simonsfoundation.org/2018/07/04/gaia-sausage-galaxy/ - http://www.in.gr/2018/07/05/tech/anakalyfthike-panarxaia-sygkrousi-tou-galaksia-mas-loukaniko/