Μια νέα μελέτη που επικεντρώνεται στις μαύρες τρύπες και την ισχυρή επίδρασή τους στον σχηματισμό των άστρων υποδηλώνει ότι εμείς, ως προηγμένη ζωή, μπορεί να είμαστε απομεινάρια από μια περασμένη εποχή του σύμπαντος.
Οι αναγνώστες του Universe Today είναι εξοικειωμένοι με το SETI, την εξίσωση Drake και το παράδοξο του Fermi. Και τα τρία είναι διαφορετικοί τρόποι με τους οποίους η ανθρωπότητα παλεύει με την κατάστασή της. Όλοι τους σχετίζονται με το Μεγάλο Ερώτημα: Είμαστε μόνοι; Κάνουμε αυτές τις ερωτήσεις σαν να ξύπνησε η ανθρωπότητα σε αυτόν τον πλανήτη, να κοίταξε γύρω της και να αναρωτήθηκε πού είναι όλοι οι άλλοι. Κάτι που κατά κάποιο τρόπο συνέβη.
Ζούμε στην εποχή των ανακαλύψεων εξωπλανητών και οι αστρονόμοι είναι απασχολημένοι με την αναζήτηση πλανητών που έχουν πιθανότητα να είναι κατοικήσιμοι, δηλαδή να έχουν υγρό νερό στην επιφάνεια. Αυτός είναι ένας απλός ορισμός της κατοικησιμότητας, αλλά είναι χρήσιμος για την ταξινόμηση των χιλιάδων εξωπλανητών που έχουμε ανακαλύψει και των αμέτρητων εκατομμυρίων άλλων που περιμένουν να ανακαλυφθούν. Διότι, μας λέει η εκ των προτέρων λογική, οι μεμονωμένοι πλανήτες είναι το κλειδί για την ανεύρεση ζωής.
Αλλά τι γίνεται με μια πιο ευρεία οπτική της κατοικησιμότητας και, κυρίως, της άλλης προηγμένης ζωής; Είναι η έρευνα μεμονωμένων πλανητών ο τρόπος για να βρούμε άλλη ζωή; Ή μήπως ορισμένοι γαλαξίες είναι οι ίδιοι πιο πιθανό να φιλοξενούν προηγμένη ζωή, η οποία μπορεί να χρειαστεί δισεκατομμύρια χρόνια για να εξελιχθεί; Επηρεάζουν οι μαύρες τρύπες στους γαλαξίες την πιθανότητα ύπαρξης προηγμένης ζωής;
Ο David Garofalo είναι αναπληρωτής καθηγητής φυσικής στο Kennesaw State University της Georgia. Ο Garofalo ερευνά τη φυσική των μαύρων τρυπών και σε μια νέα εργασία του εξηγεί πώς οι μαύρες τρύπες θα μπορούσαν να επηρεάσουν την ύπαρξη προηγμένης ζωής.
Η εργασία έχει τίτλο “Η προηγμένη ζωή κορυφώθηκε δισεκατομμύρια χρόνια πριν σύμφωνα με τις μαύρες τρύπες“. Είναι διαθέσιμη στον διακομιστή arXiv preprint και σύντομα θα δημοσιευτεί στο περιοδικό Galaxies. Ο Garofalo είναι ο μοναδικός συγγραφέας και η εργασία δεν έχει ακόμη αξιολογηθεί από ομοτίμους.
Ο Garofalo εξηγεί πώς η ανατροφοδότηση των μαύρων οπών μπορεί είτε να οδηγήσει είτε να καταστείλει τον σχηματισμό αστέρων. Το αν το κάνει ή όχι εξαρτάται από το περιβάλλον και από το αν η SMBH βρίσκεται σε περιβάλλον με χαμηλή περιεκτικότητα σε αέρια ή πλούσιο σε αέρια.
“Η σύνδεση μεταξύ των μαύρων οπών και του σχηματισμού άστρων μας επιτρέπει να κάνουμε μια σύνδεση μεταξύ των μαύρων οπών και των τόπων και χρόνων όπου οι εξωγήινες νοημοσύνες (ETIs) είχαν μεγαλύτερες πιθανότητες να αναδυθούν”, γράφει ο Garofalo.
Η διαφορετική ροή σημαίνει ότι η μαύρη τρύπα στο πυκνό περιβάλλον χρειάζεται περισσότερο χρόνο για να περιστραφεί κατά δύο τάξεις μεγέθους. Το αποτέλεσμα; “Ως αποτέλεσμα, κατά μέσο όρο, τα πλουσιότερα περιβάλλοντα παράγουν ισχυρούς, συγκεντρωμένους πίδακες που ενισχύουν τον σχηματισμό άστρων για μια χρονική κλίμακα που είναι περίπου δύο τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από ό,τι σε πιο απομονωμένα περιβάλλοντα”, γράφει ο Garofalo. Τελικά, η περιστροφή φτάνει στο μηδέν και οι πίδακες σταματούν. Κρίσιμο είναι ότι οι πίδακες επανεμφανίζονται μόνο στο πυκνότερο περιβάλλον.
Αυτές είναι πολλές πληροφορίες για όσους από εμάς δεν είμαστε αστροφυσικοί, αλλά ο Garofalo μας ξεκαθαρίζει το σημείο-κλειδί, και καταλήγει στο αραιό ή πυκνό περιβάλλον. “Η βασική διαφορά είναι η παρουσία μόνο θετικής ανατροφοδότησης του AGN σε απομονωμένα περιβάλλοντα, ενώ τόσο θετικής, όσο και αρνητικής ανατροφοδότησης, σε πλουσιότερα περιβάλλοντα”. Οι πίδακες επανεμφανίζονται μόνο σε πλουσιότερα ή πυκνότερα περιβάλλοντα, αλλά είναι κεκλιμένοι. Αυτό σημαίνει ότι στοχεύουν πιο άμεσα στο αέριο του γαλαξία, και μπορούν να το θερμάνουν και να καταπνίξουν τον σχηματισμό άστρων.
Σε αυτή την περίπτωση, το αποτέλεσμα είναι λιγότερα αστέρια. Λιγότερα αστέρια σημαίνουν λιγότερους πλανήτες, που σημαίνει λιγότερες πιθανότητες για προηγμένη ζωή. Αλλά η επίδραση επεκτείνεται πέρα από τους ρυθμούς σχηματισμού άστρων και πλανητών. Εφόσον το αέριο του γαλαξία θερμαίνεται, μπορεί να εκπέμψει ένα φωτοστέφανο ακτίνων Χ που διαπερνά τον γαλαξία και επηρεάζει τη χημεία των πλανητών, γεγονός που μπορεί να εμποδίσει την κατοικησιμότητά τους.
Αυτά είναι άσχημα νέα για την προηγμένη ζωή σε γαλαξίες και σμήνη γαλαξιών με μεγαλύτερη πυκνότητα αερίου. Παρόλο που υπάρχει περισσότερο αέριο, το υλικό που γεννά τα αστέρια, το αέριο υπερθερμαίνεται, καταπνίγοντας τον σχηματισμό των άστρων.
Αλλά τι γίνεται σε γαλαξίες και σμήνη με αραιή αέρια συγκέντρωση;
“Σε πιο απομονωμένα περιβάλλοντα, αντίθετα, τα αστέρια εξελίσσονται στην κύρια ακολουθία χωρίς να διαταράσσονται από την ανατροφοδότηση των AGN”, συνοψίζει ο Garofalo. Αυτό είναι επίσης κρίσιμο, διότι δεν μιλάμε μόνο για την εμφάνιση της ζωής, η οποία μπορεί να εμφανίστηκε στη Γη μέσα σε μερικές εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια. Μιλάμε για προηγμένη ζωή σαν εμάς, η οποία χρειάστηκε 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια για να εμφανιστεί στη Γη. Τα αστέρια κύριας ακολουθίας είναι τα μακροβιότερα, πιο σταθερά αστέρια, και είναι πολύ πιο πιθανό να εμφανιστεί προηγμένη ζωή γύρω από τα αστέρια κύριας ακολουθίας από ό,τι γύρω από άλλα αστέρια.
Λαμβάνοντας όλα αυτά υπόψη, ο Garofalo αναδιαμορφώνει την εξίσωση Drake ώστε να συμπεριλάβει την ανατροφοδότηση των μαύρων οπών. “Μας λέει πού στο σύμπαν είναι μεγαλύτερη η πιθανότητα ανίχνευσης προηγμένης ζωής. Η απάντηση είναι σε περιβάλλοντα απομονωμένου πεδίου”, εξηγεί.
