Demografia wszechświata
Niedawno Kongres Stanów Zjednoczonych poważnie zainteresował się UAP - niezidentyfikowanymi zjawiskami powietrznymi. To wydarzenie rozbudziło na nowo fantazje o obcych z kosmosu. Na ten moment naukowcom wydaje się, że nie zaobserwowaliśmy nigdy pozaziemskiej cywilizacji. Dlaczego tylko „wydaje się”? Jak wyglądają nasze poszukiwania? Co naukowcy mają do powiedzenia o demografii kosmosu?
W Drodze Mlecznej jest od 2 do 400 biliardów gwiazd, liczbę gwiazd w obserwowalnym wszechświecie jeszcze ciężej jest sobie wyobrazić. Każda z gwiazd ma średnio ponad jedną planetę. Wszechświat według aktualnej teorii ma ok. 14 miliardów lat. Ziemia pojawiła się na jego mapie dosyć późno, bo 4,5 miliardy lat temu, zaś życie na Ziemi pojawiło się szybko, bo szacuje się, że już 4 miliardy lat temu.
Gdzie w takim razie są inne cywilizacje? Jak poszukujemy obcych? Agencja zajmująca się badaniami nad poszukiwaniem obcych cywilizacji SETI przede wszystkim nasłuchuje pewnego zakresu częstotliwości fal elektromagnetycznych i to nie we wszystkich kierunkach nieba. Kosmos jest bardzo głośny, pełen pulsarów i supernowych, ponadto sygnały z ziemi czasem zakłócają odczyt. Pojedynczy sygnał nie jest wystarczający do oceny zjawiska. Czemu kosmici mieliby celować swoim sygnałem w mało widocznych na niebie ziemian? Czemu akurat taką technologią? Jak wyglądałby ten sygnał? Czy nawet gdybyśmy go otrzymali, odróżnilibyśmy go od szumu? Częściowe satysfakcjonujące odpowiedzi sprawiają, że SETI nadal jest finansowane, niemniej jednak zadanie jest wysoce nietrywialne.
Duży międzynarodowy zespół naukowców pod przewodnictwem Petera Xiangyuana Ma (Uniwersytet w Toronto) w artykule z 2022 zaprzęgł głębokie sieci neuronowe i drzewa decyzyjne do analizy danych o 820 gwiazdach z bliskiego otoczenia Ziemi. Udało im się wyizolować 8 sygnałów z kilkuset milionów kandydatów o wyróżniających się cechach fizycznych, których pochodzenia nie da się wytłumaczyć przez typowe zjawiska kosmiczne.
Jak wielu cywilizacji powinniśmy się spodziewać? W 1961 astrofizyk Frank Drake (SETI) rozpoczynając badania nad poszukiwaniem kosmitów chciał z grubsza oszacować jakie są szanse na znalezienie obcych cywilizacji. Zadał pytanie, ile jest cywilizacji w danym momencie w Drodze Mlecznej, z którymi możnaby się porozumieć. Aby na nie odpowiedzieć stworzył równanie, które składa się z 7 czynników wymnożonych przez siebie. Są to: tempo powstawania gwiazd w galaktyce, średnia liczba planet na gwiazdę, odsetek planet w odpowiedniej odległości od swoich gwiazd, odsetek planet z życiem, odsetek planet z cywilizacjami, odsetek cywilizacji, które się komunikują, średni czas istnienia cywilizacji. Fundamentalnym problemem jest fakt, że Ziemia to nasz jedyny punkt w próbce populacji cywilizacji, na jego podstawie ciężko jest precyzyjnie wnioskować. Stąd szacuje się, że aktualnie w Drodze mlecznej jesteśmy samotni lub jest kilkaset tysięcy cywilizacji.
Fizyk i ekonomista Robin Hanson (Uniwersytet George Mason) z zespołem w 2021 wydali artykuł, w którym zakładają, że cywilizacja Ziemska jest typowa wśród populacji kosmicznej. Wyróżniają oni cywilizacje ciche (takie jak nasza) i cywilizacje głośne (ekspansywne, kolonizujące kosmos). W artykule proponują model tłumaczący w jakim tempie obcy kolonizują kosmos oparty o trzy parametry. Pierwszy: możliwość narodzin – Ziemia dostarcza danych związanych z barierami, które pokonaliśmy, takich jak wielokomórkowość, wielopłciowość itp. oraz czasu, który zajęło nam ich pokonanie. Drugi parametr: stała narodzin – założenie o naszej typowości, np. że jesteśmy przeciętną cywilizacją, która pojawiła się w typowym momencie. I trzeci: tempo ekspansji – tutaj daną informacja jest, że nie widzimy obecnie ekspansywnych obcych.
Zakładając, że jesteśmy typową cywilizacją, która w przeciągu najbliższych 10 milionów lat stanie się głośna/ekspansywna i zacznie kolonizować, dochodzimy do ciekawych wniosków. Powinniśmy obecnie obserwować znaczącą liczbę Obcych. Tak jednak się nie dzieje, to znaczy, że ekspansja innych cywilizacji przebiega bardzo szybko (gdyby przebiegała z prędkością światła zobaczylibyśmy ich dopiero w momencie, w którym do nas dotrą). Jeżeli nie są jednak bardzo szybcy, to nasze szanse, że w 10 milionowym horyzoncie staniemy się kolonistami kosmosu są znacznie mniejsze. Ewentualnie, może jesteśmy po prostu bardzo wczesnymi gośćmi.
Autorzy podsumowują, że jeśli możliwość obecności głośnych obcy wyjaśnia wczesność narodzin ziemskiej cywilizacji, to cisi obcy również są rzadcy. Stąd SETI ma małe szanse na usłyszenie kogokolwiek, ponieważ najbardziej prawdopodobne są dwa scenariusze: albo obcy są bardzo szybcy, albo ich nie ma... Może jednak nie jesteśmy tacy typowi.