Under nästan två århundraden har forskare teoretiserat att livet kan spridas över hela universum av meteoroider, asteroider, planetoider och andra astronomiska föremål. Denna teori, känd som Panspermia, är baserad på idén att mikroorganismer och livets kemiska föregångare kan överleva som transporteras från ett stjärnsystem till det nästa.
Ett team av forskare från Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) som utvidgade denna teori genomförde en studie som undersökte om panspermia skulle vara möjligt i galaktisk skala. Enligt modellen de skapade bestämde de att hela Vintergatan (och till och med andra galaxer) kunde byta ut de komponenter som behövs för livet.
Studien, "Galactic Panspermia", dykte nyligen upp online och granskas för publicering av Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society. Studien leddes av Idan Ginsburg, en gästforskare vid CfAs Institute for Theory and Computation (ITC), och inkluderade Manasvi Lingam och Abraham Loeb - en ITC-postdoktor och forskare och chef för ITC och Frank B. Baird Jr. Ordförande för vetenskap vid Harvard University.
Som de indikerar sin studie har de flesta tidigare forskning om panspermia fokuserat på huruvida livet kunde distribueras genom solsystemet eller angränsande stjärnor. Mer specifikt behandlade dessa studier möjligheten att liv kunde ha överförts mellan Mars och Jorden (eller andra solkroppar) via asteroider eller meteoriter. För studiens skull kastade Ginsburg och hans kollegor ett bredare nät och tittade på Vintergalaxen och därefter.
Som Dr. Loeb berättade för Space Magazine via e-post kom inspirationen för denna studie från den första kända interstellar besökaren till vårt solsystem - asteroiden ‘Oumuamua:
”Efter den upptäckten skrev Manasvi Lingam och jag ett papper där vi visade att interstellära objekt som` Oumuamua kunde fångas genom deras gravitationsinteraktion med Jupiter och solen. Solsystemet fungerar som ett gravitationsfisknät som innehåller tusentals bundna interstellära föremål av denna storlek vid varje tidpunkt. Dessa bundna interstellära objekt kan potentiellt plantera liv från ett annat planetsystem och i solsystemet. Effektiviteten av fisknätet är större för ett binärt stjärnsystem, som de närliggande Alpha Centauri A och B, som kan fånga föremål lika stora som jorden under deras livstid. ”
"Vi förväntar oss att de flesta föremål sannolikt kommer att vara steniga, men i princip kan de också vara isiga (kometära) i naturen," tillade Ginsburg. ”Oavsett om de är steniga eller isiga kan de matas ut från sitt värdsystem och resa potentiellt tusentals ljusår bort. I synnerhet kan galaxens centrum fungera som en kraftfull motor för att fröa Vintergatan. "
Denna studie bygger på tidigare forskning utförd av Ginsburg, Loeb och Gary A. Wegner från Wilder Lab vid Dartmouth College. I en 2016-studie publicerad i Månadsmeddelanden från Royal Astronomical Society, de föreslog att mitten av Vintergatan kunde vara det instrument genom vilket hypervelocity stjärnor matas ut från ett binärt system och sedan fångas av ett annat system.
För denna studie skapade teamet en analytisk modell för att avgöra hur troligt det är att objekt handlas mellan stjärnsystem i galaktisk skala. Som Loeb förklarade:
”I det nya uppsatsen beräknade vi hur många steniga föremål som matas ut från ett planetsystem som kan fångas av ett annat över hela Vintergalaxen. Om livet kan överleva i en miljon år kan det finnas över en miljon objekt av Oumuamua-storlek som fångas av ett annat system och kan överföra liv mellan stjärnor. Därför är panspermia inte uteslutande begränsat till solskyddsstorlekar och hela Vintergatan kan potentiellt byta ut biotiska komponenter över stora avstånd. ”
"[O] din fysiska modell beräknade fångstgraden för föremål i Vintergatan som starkt beror på hastighet och livslängd för alla organismer som kan röra sig på föremålet," tillade Ginsburg. "Ingen hade gjort en sådan beräkning tidigare, och vi tycker att detta är ganska nytt och spännande."
Från detta fann de att möjligheten till galaktisk panspermi kom till några variabler. För det första beror infångningshastigheten för föremål som matas ut från planetsystem av hastighetsdispersionen liksom storleken på det fångade objektet. För det andra är sannolikheten för att liv kan fördelas från ett system till ett annat starkt beroende av organismernas överlevnadstid.
Men i slutändan fann de att även i värsta fall skulle hela Vintergatan kunna byta ut biotiska komponenter över stora avstånd. Kort sagt bestämde de att panspermia är livskraftigt på galaktiska skalor och till och med mellan galaxer. Som Ginsburg sa:
”Mindre objekt är mer benägna att fångas. Om du betraktar Saturnus månen Enceladus (som är väldigt intressant i sig) som ett exempel, uppskattar vi att så många som 100 miljoner sådana livsbärande föremål kan ha rest från ett system till ett annat! Återigen tycker jag att det är viktigt att notera att vår beräkning är för livsförande objekt. ”
Studien stärker också en möjlig slutsats som togs fram i två tidigare studier genomförda av Loeb och James Guillochon (en Einstein Fellow med ITC) redan 2014. I den första studien spårade Loeb och Guillochon närvaron av hypervelocity stjärnor (HVS) till galaktiska sammanslagningar. , vilket fick dem att lämna sina respektive galaxer i semi-relativistiska hastigheter - en tiondel till en tredjedel ljusets hastighet.
I den andra studien bestämde Guillochon och Loeb att det finns ungefär en biljon HVS i intergalaktiska rymden och att hypervelocitystjärnor kunde ta med sig deras planetsystem. Dessa system skulle därför kunna sprida liv (som till och med kan ta form av avancerade civilisationer) från en galax till en annan.
"I princip kan livet till och med överföras mellan galaxer, eftersom vissa stjärnor fly från Vintergatan," sade Loeb. ”För flera år sedan visade vi med Guillochon att universum är fullt av ett hav av stjärnor som utkastades från galaxer med hastigheter upp till en bråkdel av ljusets hastighet genom par av massiva svarta hål (bildade under galaxfusioner) som fungerar som slangbellor. Dessa stjärnor kan potentiellt överföra liv i hela universum. ”
Som det står, har denna studie säkert enorma konsekvenser för vår förståelse av livet som vi känner till det. I stället för att komma till jorden på en meteorit, eventuellt från Mars eller någon annanstans i solsystemet, kunde de nödvändiga byggstenarna för livet ha kommit på jorden från ett annat stjärnsystem (eller en annan galax) helt.
Kanske en dag kommer vi att möta livet bortom vårt solsystem som liknar vår egen, åtminstone på den genetiska nivån. Vi kanske till och med stöter på några avancerade arter som är avlägsna (mycket avlägsna) släktingar och kollektivt funderar över var de grundläggande ingredienserna som gjorde oss alla möjliga kom från.
