1961 föreslog den berömda astrofysiken Frank Drake en formel som blev känd som Drake Equation. Baserat på en rad faktorer försökte denna ekvation uppskatta antalet utomjordiska intelligenser (ETI) som skulle finnas inom vår galax vid varje given tidpunkt. Sedan den tiden har flera ansträngningar inletts för att hitta bevis på främmande civilisationer, som tillsammans kallas sökandet efter utomjordisk underrättelse (SETI).
Det mest kända av dessa är SETI-institutet, som har spenderat de senaste decennierna i att söka efter kosmos efter tecken på utomjordisk radiokommunikation. Men enligt en ny studie som försöker uppdatera Drake Equation, tyder ett team av internationella astronomer på att även om vi hittade signaler av främmande ursprung, skulle de som skickade dem vara långa döda.
Studien, med titeln “Area Cover of Expanding E.T. Signaler i Galaxy: SETI och Drake's N ”, dykte nyligen upp online. Studien leddes av Claudio Grimaldi från Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPF-Lausanne) med hjälp av Geoffrey W. Marcy och Nathaniel K. Tellis (professor emeritus och astronom från University of California Berkeley, respektive) och Francis Drake själv - som nu är professor emeritus vid SETI Institute och University of California, Santa Cruz.
För att sammanfatta, säger Drake Equation att antalet civilisationer i vår galax kan beräknas genom att multiplicera den genomsnittliga stjärnbildningen i vår galax (R *), den bråkdel av stjärnor som har planeter ( fp), antalet planeter som kan stödja livet (ne), antalet planeter som kommer att utveckla livet (fl), antalet planeter som kommer att utveckla intelligent liv (fl), antalet som kommer att utveckla överföringsteknologier (fc) och hur lång tid dessa civilisationer kommer att behöva överföra signaler ut i rymden (L).
Detta kan uttryckas matematiskt som: N = R* x fp x ne x fl x fjag x fc x L. För deras studie började teamet med att göra antaganden om två viktiga parametrar för Drake Equation. Kort sagt antar de att civilisationer dyker upp i vår galax (N) med en konstant hastighet, och att de inte kommer att avge elektromagnetisk strålning (dvs. radiosändningar) på obestämd tid, men kommer att uppleva någon typ av begränsande händelse över tidenL).
Som Dr. Grimaldi förklarade till Space Magazine via e-post:
”Vi antar att hypotetiska kommunikationscivilisationer (utsändarna) skickar isotropa elektromagnetiska signaler under en viss tid L, och att utsläppets födelsemängd är konstant. Varje utsläppsprocess ger upphov till ett sfäriskt skal med tjocklek cL (där c är ljusets hastighet) fylld av elektromagnetiska vågor. De sfäriska skalens yttre radier växer med ljusets hastighet. ”
Kort sagt antog de att teknologiskt avancerade civilisationer föddes och dör i vår galax med konstant takt. Dessa civilisationer producerar emellertid inte kommunikationer i obestämd takt, men deras kommunikationer kommer fortfarande att resa utåt med ljusets hastighet, där de kommer att upptäckas inom en viss rymdvolym. Teamet utvecklade sedan en modell av vår galax för att avgöra om mänskligheten skulle ha någon förändring när det gäller att upptäcka dessa signaler.
Denna modell behandlade främmande kommunikation som ett munkformat (annulus) skal som gradvis passerar genom vår galax. Som Dr. Grimaldi förklarade:
”Vi modellerar Galaxy som en disk. Sändarna upptar slumpmässiga positioner på disken. Varje sfäriskt skal korsar disken i annuli. Sannolikheten för att en ringformning korsar en given punkt på skivan (t.ex. jorden) är bara förhållandet mellan ringområdet och området för den galaktiska disken. Den totala ytan av annuleringar över ytan av den galaktiska skivan ger medelantalet (N) av elektromagnetiska signaler som korsar en given punkt (t.ex. jorden). Detta medelantal är en nyckelkvantitet, eftersom SETI endast kan upptäcka signaler om dessa passerar jorden vid mätningen. "
Som de bestämde i sina beräkningar framträder två fall från denna modell baserat på om strålskalarna är (1) tunnare än mjölkvägens storlek eller (2) tjockare. Dessa motsvarar livslängden för teknologiskt avancerade civilisationer (L), vilket kan vara mindre än eller större än den tid det tar för ljus att korsa Vintergatan (dvs ~ 100 000 år). Grimaldi förklarade:
”Medelantalet (N) signaler som korsar jorden beror på signalens livslängd (L) och deras födelseshastighet. Vi upptäcker att N bara är L gånger födelsetalet, vilket sammanfaller med Drakes N (det vill säga medelantalet för närvarande utsända civilisationer). Detta resultat (medelantalet signaler som korsar jorden = Drakes N) kommer naturligt från vårt antagande om att födelsetalet för signaler är konstant. "
I det första fallet skulle varje skalvägg ha en tjocklek som är mindre än storleken på vår galax och skulle bara fylla en bråkdel av galaxens volym (därmed hämma SETI-upptäckt). Men om det finns en tillräckligt hög förlossning av detekterbara civilisationer, kan dessa skalväggar fylla vår galax och till och med överlappa varandra. I det andra fallet skulle varje strålningsskal vara tjockare än storleken på vår galax, vilket gör SETI-upptäckt mer troligt.
Från allt detta beräknade teamet också att det genomsnittliga antalet E.T. signaler som korsar jorden vid en viss tidpunkt skulle motsvara antalet civilisationer som för närvarande sänder. Tyvärr bestämde de också att civilisationerna vi skulle höra från skulle för länge sedan ha försvunnit. Så i grund och botten skulle de civilisationer vi skulle höra från inte vara de samma som för närvarande sänder.
Som Dr. Grimaldi förklarade ger detta en ganska intressant implikation när det gäller SETI-forskning:
"Istället för att se Drake's N som en produkt av sannolikhetsfaktorer för utvecklingen av att kommunicera civilisationer, innebär våra resultat att Drake's N är en direkt mätbar mängd (åtminstone i princip) eftersom den sammanfaller med det genomsnittliga antalet signaler som korsar jorden."
För dem som hoppas hitta bevis på utomjordisk intelligens under vår livstid är det troligtvis lite nedslående. Å ena sidan (och beroende på antalet främmande civilisationer som finns i vår galax) kan vi ha svårt att plocka upp utomjordiska överföringar. Å andra sidan kan de som vi hittar komma från en civilisation som för länge har försvunnit.
Det betyder också att om någon civilisation skulle plocka upp våra radiovågsändningar en dag så kommer vi inte att möta dem. Det utesluter emellertid inte möjligheten att vi hittar bevis på att intelligent liv har funnits i vår galax tidigare. I själva verket kan vår mänsklighet hitta bevis på flera ETI som fanns på en gång under vår egen civilisations livstid.
Dessutom avskaffar inget av detta möjligheten att hitta bevis på en befintlig civilisation. Det är inte troligt att vi kommer att kunna prova deras musik, underhållning eller meddelanden först!
