Де у Всесвіті найкращі умови для життя: суперкомп'ютер допоміг знайти відповідь

Земля зараз здається не надто спокійним місцем, але принаймні наше космічне оточення виглядає досить безпечним, однак в інших куточках Всесвіту та в різні періоди його історії на планети чатують вибухи, зіткнення та інші небезпеки. Як пише The Independent, у новому дослідженні, опублікованому в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, науковці проаналізували змодельовані всесвіти, щоб визначити найбільш сприятливі для життя місця.

Результати виявилися обнадійливими: Сонце, розташоване на околиці галактики Чумацький Шлях, перебуває в одному з найкращих можливих місць для існування життя.

Ділянки Всесвіту, умови в яких сприятливі для життя, називають придатними для життя зонами, або зонами Золотоволоски. Це місця, де все має бути "саме так, як треба".

Однак наявність сприятливих умов ще не означає, що там справді є життя. Поки астрономи та біологи досліджують, як воно могло б виникнути на екзопланетах – планетах за межами Сонячної системи, – астрофізики вивчають структуру та еволюцію Всесвіту. Їхнє завдання – визначити не лише найсприятливіші для життя місця, а й ті, де воно може бути знищене миттєво.

"Тож де варто шукати життя? Наприклад, така зона існує безпосередньо навколо зірок. Надто висока або надто низька температура не підходить для життя. У так званій навколозоряній зоні життя умови дозволяють воді залишатися рідкою, а не перетворюватися на пару чи лід", - йдеться у статті.

Якщо розширити масштаб дослідження, можна визначити найбільш сприятливі місця та періоди для життя в нашій галактиці. Молоді зорі, розташовані надто близько до центру Чумацького Шляху, потерпають від великої кількості сусідніх зірок і пов'язаної з цим активності. Натомість на надто віддалених околицях галактики середовище може бути практично безплідним через нестачу хімічних елементів, необхідних для виникнення життя.

Так само, як Земля перебуває в зоні життя навколо Сонця, саме Сонце розташоване в так званій галактичній зоні життя Чумацького Шляху.

Моделювання Всесвіту

Для дослідження науковці використали проєкт EAGLE (Evolution and Assembly of Galaxies and their Environments), який моделює еволюцію штучних галактик і є однією з найреалістичніших симуляцій спостережуваного Всесвіту. Модель відтворює розширення космічного простору, дію гравітації, а також фізичні процеси, пов'язані з газом, зорями та чорними дірами. Завдяки цьому дослідники отримали детальну карту Всесвіту на масштабах у сотні мільйонів світлових років.

Використовуючи її, вони спробували з'ясувати, у яких місцях життя мало б найбільше шансів на існування.

Оскільки науковці поки не мають підтверджених спостережень позаземного життя, їм довелося спиратися на певні припущення. Водень і гелій, утворені під час Великого вибуху, надто прості для формування живих організмів. Тому дослідники зосередилися на поколіннях зірок, які наповнювали космос важчими хімічними елементами, необхідними для життя.

Спостереження за екзопланетами показують, що для формування кам'янистих планет, подібних до Землі, потрібна певна концентрація таких елементів. Однак їх надмірна кількість також може бути небезпечною: за таких умов може утворитися гарячий Юпітер – газовий гігант, який під час переміщення планетною системою здатен поглинати кам'янисті планети на своєму шляху. Таких сценаріїв краще уникати.

Важливим досягненням дослідження стало детальне моделювання явищ, які можуть знищити життя. Масивні зорі вибухають, роблячи навколишній простір непридатним для існування організмів. Ще потужніші вибухи, зокрема гамма-спалахи, здатні знищити життя на значно більших територіях.

Палеонтологи припускають, що одне з масових вимирань – ордовицьке, яке сталося близько 450 мільйонів років тому, – могло бути спричинене вибухом неподалік від Землі.

Є й інші загрози. Наприклад, небажано, щоб інша зоря пройшла поблизу Сонячної системи та порушила стабільну орбіту Землі. Тому краще уникати густонаселених зорями ділянок галактик.

Окрему небезпеку становлять чорні діри. Більшість із них невеликі й не загрожують навколишньому середовищу. Однак у центрах галактик ховаються справжні гіганти, маса яких перевищує масу мільйона Сонць. Коли така чорна діра поглинає матерію, що наближається до неї, вона може стати надзвичайно активною. Це супроводжується інтенсивним випромінюванням, здатним знищити атмосферу планети.

Наш дім серед галактик

Науковці поки не можуть стверджувати, що життя обов'язково виникне в усіх сприятливих місцях. Однак саме там для цього існують найкращі умови. Результати дослідження також свідчать, що Чумацький Шлях є доволі комфортним місцем для життя.

Цей висновок не ґрунтується на прихильності дослідників до власної галактики. Моделювання могло показати, що найкращі умови для життя існують у давніших або менших галактиках чи на більшій відстані від їхніх центрів.

Натомість дослідники з'ясували, що Всесвіт створив чимало можливостей для виникнення життя, хоча нині цей процес, схоже, сповільнюється: кількість космічних катастроф поступово наздоганяє темпи утворення нових планет. Чумацький Шлях є типовим представником галактик, які ефективно перетворили первинну космічну матерію на середовище, сприятливе для життя.

Як і споріднені з ним галактики, Чумацький Шлях уже залишив позаду період найбільшої активності та небезпек і перейшов у відносно спокійну фазу свого існування. Нині навіть за мільярд років перебування в нашій галактиці менш ніж одна зоря з тисячі зазнає надзвичайної катастрофи, здатної повністю знищити життя.

Інакша ситуація в менших галактиках. Їх у Всесвіті значно більше, ніж таких великих, як Чумацький Шлях, але вони набагато щільніші та активніші, а отже, небезпечніші для життя.

Інші новини космосу

Нагадаємо, рано-вранці 15 листопада Марс і Юпітер наблизяться один до одного - планетарне з’єднання можна буде спостерігати неозброєним оком. За допомогою бінокля чи телескопа вдасться роздивитися навіть окремі деталі Юпітера. Найкращий час для спостереження – близько 5:30 ранку, коли планети перебуватимуть високо над південним горизонтом.

Вас також можуть зацікавити новини:

• Почерк прибульців: китайські вчені отримали загадковий сигнал із космосу
• Стан планети погіршується: учені назвали сім меж, які людство вже перевищило
• Сонячна буря пробила захисний бар'єр Землі, який вважався непроникним