Lähes kahden vuosisadan ajan tutkijat ovat teorioineet, että meteoroidit, asteroidit, planetoidit ja muut tähtitieteelliset esineet voivat levittää elämää koko maailmankaikkeudessa. Tämä teoria, joka tunnetaan nimellä Panspermia, perustuu ajatukseen, että mikro-organismit ja elämän kemialliset esiasteet kykenevät selviämään kuljetettaessa tähtijärjestelmästä toiseen.
Laajentamalla tätä teoriaa, tutkijaryhmä Harvard Smithsonianin astrofysiikan keskuksesta (CfA) suoritti tutkimuksen, jossa pohdittiin, olisiko panspermia mahdollista galaktisessa mittakaavassa. Heidän luomansa mallin mukaan he päättivät, että koko Linnunrata (ja jopa muut galaksit) voisivat vaihtaa elämää varten tarvittavia komponentteja.
Tutkimus, "Galactic Panspermia", ilmestyi äskettäin verkossa, ja sitä tarkistetaan julkaisemista varten Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -tapahtumasta. Tutkimusta johti vierailevä tutkija Idan Ginsburg CfA: n Teorian ja laskennan instituutissa (ITC). Tutkimukseen osallistuivat Manasvi Lingam ja Abraham Loeb - ITC: n tutkijatohtori, ITC: n johtaja ja Frank B. Baird Jr. Harvardin yliopistossa.
Kuten he ilmoittavat tutkimuksestaan, suurin osa aikaisemmasta panspermia-tutkimuksesta on keskittynyt siihen, olisiko elämää voitu levittää aurinkokunnan tai naapuritähteiden kautta. Tarkemmin sanottuna nämä tutkimukset käsittelivät mahdollisuutta, että elämä olisi voinut siirtyä Marsin ja maan (tai muiden aurinkokappaleiden) välillä asteroidien tai meteoriittien kautta. Ginsburg ja hänen kollegansa tekivät tutkimuksensa vuoksi laajemman verkoston katsomalla Linnunradan galaksia ja sen ulkopuolelle.
Kuten tohtori Loeb kertoi Space Magazine -lehdessä sähköpostitse, inspiraatio tähän tutkimukseen tuli ensimmäiseltä aurinkokuntamme väliseltä vierailijalta - asteroidilta 'Oumuamua:
”Löytöksen jälkeen Manasvi Lingam ja minä kirjoitimme paperin, jossa osoitimme, että Tähteiden väliset esineet, kuten` Oumuamua, voidaan vangita niiden gravitaatiovuorovaikutuksen avulla Jupiterin ja Auringon kanssa. Aurinkokunta toimii painovoimaisena ”kalaverkkona”, joka sisältää tuhansia sidottuja tähtienvälisiä esineitä, jotka ovat samankokoisia milloin tahansa. Nämä sitoutuneet tähtienväliset esineet voisivat potentiaalisesti istuttaa elämää toisesta planeettajärjestelmästä ja aurinkokunnassa. Kalastusverkon tehokkuus on suurempi binaaritähtijärjestelmässä, kuten lähellä olevissa Alpha Centauri A- ja B-luokissa, jotka voisivat vangita maapallon kokoisia esineitä elinaikanaan. "
"Odotamme, että useimmat esineet ovat todennäköisesti kivisiä, mutta periaatteessa ne voivat olla luonteeltaan myös jäisiä (komeettisia)", Ginsburg lisäsi. “Riippumatta siitä ovatko ne kivisiä vai jäisiä, ne voidaan karkottaa isäntäjärjestelmästään ja matkustaa mahdollisesti tuhansien valovuosien päässä. Erityisesti galaksin keskusta voi toimia voimakkaana moottorina Linnunradan siementamisessa. ”
Tämä tutkimus perustuu aiempaan tutkimukseen, jonka ovat tehneet Ginsburg, Loeb ja Gary A. Wegner Wilder Labista Dartmouth Collegessa. Vuoden 2016 tutkimuksessa, joka julkaistiin Kuukausittaiset ilmoitukset Royal Astronomical Society -tapahtumasta, he ehdottivat, että Linnunradan keskusta voisi olla instrumentti, jonka kautta hyperkehityksen tähdet poistetaan binaarisesta järjestelmästä ja vangitaan sitten toisella järjestelmällä.
Tämän tutkimuksen vuoksi ryhmä loi analyyttisen mallin määrittääkseen, kuinka todennäköistä on, että esineitä vaihdetaan tähtijärjestelmien välillä galaktisessa mittakaavassa. Kuten Loeb selitti:
”Laskemme uudessa lehdessä kuinka monta kivistä esinettä, jotka on poistettu yhdestä planeettajärjestelmästä, voi tarttua toiseen koko Linnunradan galaksissa. Jos elämä voi selviytyä miljoona vuotta, voi olla yli miljoona `Oumuamua-kokoista esinettä, jotka on vangittu toisessa järjestelmässä ja jotka voivat siirtää elämää tähtijen välillä. Siksi panspermia ei rajoitu yksinomaan aurinkokunnan kokoisiin asteikkoihin, ja koko Linnunrata voisi mahdollisesti vaihtaa bioottisia komponentteja laajojen etäisyyksien päähän. "
"[O] ur-fyysinen malli laski Linnunradan esineiden kaappausnopeuden, joka riippuu voimakkaasti esineiden mukana kulkevien organismien nopeudesta ja eliniästä", lisäsi Ginsburg. "Kukaan ei ollut tehnyt tällaista laskelmaa aikaisemmin, ja mielestämme tämä on melko uutta ja jännittävää."
Tämän perusteella he havaitsivat, että galaktisen panspermian mahdollisuus laski muutamiin muuttujiin. Yhden suhteen planeettajärjestelmistä poistettujen esineiden kaappausnopeus riippuu nopeuden hajonnasta ja siepatun kohteen koosta. Toiseksi todennäköisyys siitä, että elämä voitaisiin jakaa järjestelmästä toiseen, riippuu voimakkaasti organismien elinaikana.
Loppujen lopuksi he kuitenkin huomasivat, että jopa pahimmissa tapauksissa koko Linnunrata voisi vaihtaa bioottisia komponentteja valtavien etäisyyksien päähän. Lyhyesti sanottuna, heidän mukaansa panspermia on elinkelpoinen galaktisissa asteikkoissa ja jopa galaksien välillä. Kuten Ginsburg sanoi:
”Pienemmät esineet vangitaan todennäköisemmin. Jos pidät Saturnuksen kuu Enceladusa (mikä on sinänsä erittäin mielenkiintoista) esimerkiksi, arvioimme, että peräti 100 miljoonaa sellaista henkeä kantavaa esinettä on voinut kulkea järjestelmästä toiseen! Jälleen, mielestäni on tärkeää huomata, että laskelmamme koskee henkiä kantavia esineitä. "
Tutkimus tukee myös mahdollisia johtopäätöksiä, jotka esitettiin kahdessa aiemmassa tutkimuksessa, jotka Loeb ja James Guillochon (Einstein-yhteistyökumppani ITC: n kanssa) suorittivat vuonna 2014. Ensimmäisessä tutkimuksessa Loeb ja Guillochon jäljittivät hyperkehtyvyysketähteiden (HVS) esiintymistä galaktisiin sulautumiin. , joka sai heidät poistumaan vastaavista galakseistaan puolirelativistisilla nopeuksilla - kymmenesosasta kolmasosaan valon nopeudella.
Toisessa tutkimuksessa Guillochon ja Loeb totesivat, että galaktisen alueen avaruudessa on suunnilleen triljoonaa HVS: tä ja että hyperkehityksen tähdet voisivat tuoda planeettajärjestelmänsä mukanaan. Nämä järjestelmät kykenisivät siis levittämään elämää (joka voi olla jopa edistyneiden sivilisaatioiden muodossa) galaksista toiseen.
"Periaatteessa elämä voitaisiin siirtää jopa galaksien välillä, koska jotkut tähdet pakenevat Linnunradalta", Loeb sanoi. ”Useita vuosia sitten osoitimme Guillochonin kanssa, että maailmankaikkeus on täynnä tähtiä, joka on heitetty galakseista nopeudella, joka on murto-osa valon nopeudesta massiivisten mustien reikien (muodostettu galaksien sulautumisten aikana) parien läpi, jotka toimivat slingshots. Nämä tähdet voisivat siirtää elämän koko maailmankaikkeudessa. ”
Nykyisessä muodossaan tällä tutkimuksella on varmasti valtavia vaikutuksia elämän ymmärtämiseen sellaisena kuin sen tiedämme. Sen sijaan, että tulisimme maan päälle meteoriitilla, mahdollisesti Marsista tai jostakin muusta aurinkokunnan järjestelmästä, elämään tarvittavat rakennuspalikat olisivat voineet saapua maan päälle toisesta tähtijärjestelmästä (tai toisesta galaksista).
Ehkä jonain päivänä kohtaamme aurinkokunnan ulkopuolella elämän, joka muistuttaa jonkin verran omaa, ainakin geneettisellä tasolla. Ehkä saatamme jopa törmätä joihinkin edistyneisiin lajeihin, jotka ovat kaukaisia (erittäin kaukana) sukulaisia ja pohtivat kollektiivisesti mistä meille kaikille mahdollisiksi tehdyt perusaineet tulivat.
