Согласно новому исследованию, Млечный Путь может изобиловать межзвездными инопланетными цивилизациями. Мы просто не знаем об этом, потому что они не посетили нас за последних 10 миллионов лет.
Исследование утверждает, что разумная внеземная жизнь могла не спешить исследовать галактику, используя движение звездных систем для облегчения прыжков между звездами.
Работа является новым ответом на вопрос, известный как парадокс Ферми, который вопрошает, почему мы не обнаружили признаков внеземного разума.
Ферми сомневался в целесообразности путешествия между звездами, но с тех пор его вопрос стал представлять сомнения относительно самого существования инопланетян.
Астрофизик Майкл Харт официально исследовал эту проблему, когда в газете за 1975 год утверждал, что разумной жизни было достаточно времени для колонизации Млечного пути в течение 13,6 миллиардов лет с момента образования галактики, но мы ничего о них не слышали.
Харт пришел к выводу, что в нашей галактике не должно быть других развитых цивилизаций.
Авторы предлагают, что новое исследование предлагает другую точку зрения на этот вопрос: возможно, пришельцы просто не торопятся и проявляют стратегию.
«Если вы не учитываете движение звезд, когда пытаетесь решить эту проблему, вы в основном получаете одно из двух решений», - сказал Джонатан Кэрролл-Нелленбек, специалист по вычислительной технике и ведущий автор исследования.
«Либо никто не покидает свою планету, либо мы фактически единственная технологическая цивилизация в галактике».
Звезды (и планеты вокруг них) вращаются вокруг центра галактики по разным траекториям с разными скоростями. Кэрролл-Нелленбек отметил, что иногда они проходят возле друг друга. Таким образом, инопланетяне могут ожидать, что их следующий пункт назначения приблизится к ним, говорится в его исследовании.
В этом случае цивилизациям потребуется больше времени для распространения по звездам, чем предполагал Харт. Так что они, возможно, еще не достигли нас - или, возможно, они достигли задолго до того, как люди эволюционировали.
Новая идея о межзвездных путешествиях
Исследователи пытались ответить на парадокс Ферми несколькими способами - в исследованиях изучалась возможность того, что все инопланетные формы жизни формируются в океанах под поверхностью планеты, и утверждали, что цивилизации могут быть уничтожены своей нестабильностью, прежде чем совершать какие-либо межзвездные путешествия.
Есть также «гипотеза зоопарка», которая предполагает, что общества Млечного Пути решили не связываться с нами по тем же причинам, по которым мы сохраняем природу или защищаем некоторые неконтактные коренные народы.
Между тем, исследование Оксфордского университета в 2018 году показало, что вероятность того, что мы одиноки в нашей галактике примерно 2 к 5, и вероятность того, что мы одни во всем космосе, составляет 1 к 3.
Но авторы новейшего исследования указывают, что предыдущие исследования не учитывали важнейшего факта нашей галактики: она движется. Подобно тому, как планеты вращаются вокруг звезд, звездные системы вращаются вокруг галактического центра. Например, наша Солнечная система обходит вокруг центра галактики каждые 230 миллионов лет.
Если цивилизации возникают в звездных системах вдали от других (например, нашей, находящейся в глухом закутке галактики), они могут сократить путешествие, подождав, пока их орбитальный путь не приблизит их к обитаемой звездной системе, говорится в исследовании.
После того как они обосновались в этой новой системе, инопланетяне могут снова ждать оптимального расстояния, чтобы совершить еще один прыжок, и так далее.
В этом сценарии инопланетяне не совершают длительных полетов по галактике. Они просто ждут достаточно долго, чтобы их звезда приблизилась к другой звезде с обитаемой планетой.
«Если достаточно долго - миллиард лет, тогда это одно из решений парадокса Ферми», - говорит Кэрролл-Нелленбек. «Обитаемые миры настолько редки, что вам придется ждать дольше, чем любая цивилизация может просуществовать, прежде чем другая окажется в пределах досягаемости».
Млечный Путь может быть полон устоявшихся звездных систем
Чтобы исследовать сценарии, в которых могут существовать инопланетяне, исследователи использовали численные модели для моделирования распространения цивилизации по всей галактике.
Они учитывали различные возможности близости гипотетической цивилизации к новым звездным системам, дальности и скорости межзвездных зондов и скорости запуска этих зондов.
Исследовательская группа не пыталась угадать мотивы или политику инопланетян - тенденцию, которую некоторые астрономы рассматривают как ловушку в других решениях парадокса Ферми.
«Мы пытались придумать модель, которая включала бы наименьшее количество предположений о социологии», сказал Кэрролл-Нелленбек
Однако проблема моделирования галактического распространения инопланетных цивилизаций заключается в том, что мы работаем только с одной точкой данных: с самими собой. Таким образом, все наши прогнозы основаны на нашем собственном поведении.
Но даже с этим ограничением исследователи обнаружили, что Млечный Путь может быть заполнен устоявшимися звездными системами, о которых мы не знаем. Это подтверждалось, когда они использовали консервативные оценки скорости и частоты межзвездных путешествий инопланетян.
«Каждая система может быть пригодной для жизни и может быть достигнута, но они не будут посещать нас, потому что они недостаточно близки», - сказал Кэрролл-Нелленбек, хотя и добавил, «что только потому, что это возможно, это маловероятно» .
До сих пор мы обнаружили около 4000 планет за пределами нашей Солнечной системы, и ни одна из них не показала, что она является пристанищем жизни. Но в Млечном Пути есть как минимум 100 миллиардов звезд и гораздо больше планет.
Одно недавнее исследование показало, что до 10 миллиардов из этих планет могут быть похожими на Землю.
Таким образом, авторы исследования написали, что заключить, что ни одна из этих планет не содержит жизни, было бы все равно что посмотреть на количество океанской воды размером с лужу и не найти в ней дельфинов, а затем решить, что во всем океане нет дельфинов.
Инопланетяне могли посещать Землю в прошлом
Еще один ключевой элемент в дебатах об инопланетной жизни - это то, что Харт назвал «Фактом А»: сейчас на Земле нет межзвездных посетителей и нет никаких свидетельств прошлых посещений.
Но это не значит, что они никогда не были здесь, говорят исследователи.
Если инопланетная цивилизация пришла на Землю миллионы лет назад (Земле 4,5 миллиарда лет), то, возможно, не осталось никаких признаков их посещения, пишут авторы. Они указали на предыдущие научные работы, предполагающие, что мы не сможем обнаружить свидетельства прошлых визитов инопланетян.
Возможно даже, что пришельцы прошли недалеко от Земли, но решили ее не посещать, так как мы были здесь. Это «эффект Авроры», названный в честь романа Ким Стэнли Робинсон «Аврора».
Более того, по словам авторов, инопланетяне могут не захотеть посетить планету, на которой уже есть жизнь. Предполагать, что они это сделают, было бы «наивным прогнозом» человеческой тенденции приравнивать экспансию к завоеванию.
В исследовании учтены все эти соображения - в расчетах предполагалось, что инопланетные цивилизации могут заселить лишь часть обитаемых миров, с которыми они столкнулись. Тем не менее, по словам исследователей, если бы существовало достаточно обитаемых миров, инопланетяне могли бы легко распространиться по всей галактике.
Есть еще много всего, чему нужно учиться
Пока исследователи не думают, что мы должны разочаровываться из-за того, что Вселенная воспринимается как тишина.
«Это не значит, что мы одни», - сказала Кэрролл-Нелленбек. «Это просто означает, что обитаемые планеты, вероятно, редки и труднодоступны».
Ожидается, что в ближайшие несколько лет наша способность обнаруживать и наблюдать другие потенциально обитаемые планеты значительно улучшится, поскольку новые телескопы будут построены и запущены в космос.
Телескоп Кеплера сделал рывок в поисках планет, которые могли бы принять жизнь в нашей галактике. На сегодняшней орбите Земли космический телескоп Хаббл и транзитный спутник обзора экзопланет (TESS) продолжают поиск.
НАСА также строит космический телескоп Джеймс Уэбб, который может видеть в пространстве и времени столь же далеко, как и Большой взрыв. Телескоп планируется запустить в 2021 году.
Конечно, то, что действительно улучшило бы способность ученых оценивать вероятность того, что мы не одни во Вселенной, это большая скорость или диапазоны межзвездных зондов. Лучшее понимание того, как долго существуют гипотетические инопланетные цивилизации, также было бы полезно.
«Нам крайне необходимы некоторые данные», - говорит Кэрролл-Нелленбек.
