بهترین مکان برای زندگی در کیهان کجاست؟ یک جهان در یک ابرکامپیوتر جواب می دهد

نوشته لوک بارنز، گراینت لوئیس، میروسلاو فیلیپوویچ، گفتگو

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

زمین در حال حاضر مکانی آشفته به نظر می رسد، اما حداقل محیط کیهانی ما آرام به نظر می رسد. این به طور کلی درست نیست، زیرا انفجارها، برخوردها و سایر خطرات در مکان ها و زمان های دیگر در کمین هستند.

در تحقیق جدیدمان که در ماهنامه‌های انجمن سلطنتی نجوم منتشر شد، جهان‌های شبیه‌سازی شده را جست‌وجو کردیم تا دوستانه‌ترین مکان‌ها را برای زندگی پیدا کنیم.

ما چیز اطمینان‌بخشی را کشف کردیم: خورشید که اینجا در حومه کهکشان راه شیری نشسته است، تقریبا به همان خوبی است.

مناطقی از کیهان که برای زندگی دوستانه هستند، به عنوان مناطق قابل سکونت یا گلدیلاک شناخته می شوند - آنها کاملا درست هستند.

این که آیا زندگی واقعا وجود دارد یا خیر، یک سؤال دیگر وجود دارد. همانطور که ستاره شناسان و زیست شناسان به بررسی چگونگی شکل گیری حیات در سیارات فراخورشیدی (سیارات خارج از منظومه شمسی) می پردازند، اخترفیزیکدانان ساختار و تکامل کیهان را دنبال می کنند تا زیباترین مکان ها و همچنین مکان هایی را که می توان در آن ها حیات در یک لحظه از بین رفت را شناسایی کنند.

به عنوان مثال، یک منطقه Goldilocks در نزدیکی ستاره ها وجود دارد. خیلی گرم یا خیلی سرد جواب نمی دهد. این "منطقه قابل سکونت دور ستاره ای" به جای بخار یا یخ برای آب مایع مناسب است.

با بزرگ نمایی، می توانیم به دنبال زیباترین مکان ها و زمان ها برای زندگی در کهکشان راه شیری خود باشیم. ستاره جوانی که خیلی نزدیک به مرکز کهکشانی است در هیاهوی همه ستارگان نزدیک رنج می‌برد، در حالی که ستاره‌هایی که خیلی دور هستند در محیطی استریل و فاقد مواد شیمیایی ضروری برای زندگی خواهند بود.

همانطور که زمین در منطقه قابل سکونت دور ستاره ای خورشید قرار دارد، خورشید نیز در "منطقه قابل سکونت کهکشانی" راه شیری قرار دارد.

بیایید حتی بیشتر بزرگنمایی کنیم. در مورد کهکشان های دیگر چطور؟

ما تکامل کهکشان مصنوعی را با استفاده از پروژه EAGLE (تکامل و مونتاژ کهکشان‌ها و محیط‌های آنها) دنبال کردیم - یکی از واقعی‌ترین شبیه‌سازی‌های جهان مشاهده‌شده.

شبیه‌سازی‌ها انبساط فضا، کشش گرانش و فیزیک گاز، ستارگان و سیاه‌چاله‌ها را دنبال می‌کنند و نقشه‌ای دقیق از شکل ظاهری کیهان در طول صدها میلیون سال نوری در اختیار ما قرار می‌دهند.

با چنین نقشه ای پرسیدیم: زندگی در کجا ممکن است بیشتر مورد استقبال قرار گیرد؟

بدون هیچ مشاهداتی از زندگی بیگانه، ما باید فرضیاتی داشته باشیم. هیدروژن و هلیوم تولید شده در انفجار بزرگ برای ساختن موجودات بسیار ساده هستند، بنابراین ما روی نسل‌هایی از ستارگان تمرکز می‌کنیم که کیهان را با عناصر سنگین‌تری که برای حیات ضروری هستند، بذر کرده‌اند.

مشاهدات سیارات فراخورشیدی نشان می دهد که سیارات سنگی زمین مانند به غلظت خاصی از آن عناصر سنگین تر نیاز دارند. با این حال، مقدار بیش از حد می تواند یک مشتری داغ تولید کند، یک غول گازی که در منظومه سیاره ای می چرخد ​​و سیارات سنگی را در راه می خورد. بهتر است از این کار اجتناب شود.

پیشرفت ما شامل مدلسازی دقیق چیزهایی است که خبر بدی برای زندگی هستند. ستاره های بزرگ منفجر می شوند و محیط محلی خود را عقیم می کنند. انفجارهای بزرگتر، مانند انفجار اشعه گاما، می تواند حجم بسیار بیشتری را سرخ کند. دیرینه شناسان فکر می کنند که انقراض دسته جمعی اردویسین در 450 میلیون سال پیش ممکن است ناشی از یک انفجار در نزدیکی باشد.

خطرات دیگری نیز وجود دارد که باید از آنها اجتناب کرد. ما نمی خواهیم ستاره دیگری در منظومه شمسی ما بچرخد و مدار دایره ای زیبای زمین را مختل کند. بنابراین، از محله های شلوغ کهکشانی دوری کنید.

سپس سیاهچاله ها هستند. بیشتر اینها کوچک هستند و هیچ خطری ندارند، اما در قلب کهکشان ها هیولاها در کمین هستند. این خورشیدها با وزن بیش از یک میلیون خورشید، می توانند با فرو بردن ماده ای که بیش از حد نزدیک می شود، به زندگی غرش کنند. بنابراین، دوری کنید، زیرا این می تواند منجر به تشعشعات شدیدی شود که می تواند جو را از سیاره شما دور کند.

در حالی که ما نمی دانیم که آیا زندگی در این نقاط زیبا شکل می گیرد یا خیر، آنها بهترین شرایط را ارائه می دهند.

و نتایج چیز دیگری را به ما می گوید: کهکشان راه شیری نسبتا خوب است.

این فقط یک علاقه به محله خودمان نیست. می‌توانستیم دریافته باشیم که حیات باید در کهکشان‌های قبلی، کوچک‌تر یا دورتر از مراکز کهکشان وجود داشته باشد.

متوجه می‌شویم که جهان ما فرصت‌های زیادی برای سکونت ایجاد کرده است، اگرچه به نظر می‌رسد با افزایش سرعت فجایع با ایجاد سیارات جدید، سرعت آن کاهش می‌یابد. به نظر می رسد کهکشان راه شیری ما نمونه ای از کهکشان هایی است که در تبدیل مواد خام کیهان به محیط های دوستدار زندگی کارآمد بوده اند.

به همین ترتیب، کهکشان راه شیری و خویشاوندان آن روزهای پرانرژی و خطرناک خود را پشت سر گذاشته و در دوران بازنشستگی آرامی قرار گرفته اند. این روزها، حتی در یک میلیارد سال سرگردانی در کهکشان راه شیری، کمتر از یک ستاره از هر هزار ستاره، یک رویداد انقراض شدید و نابودکننده زندگی را تجربه خواهد کرد.

داستان برای کهکشان‌های کوچک‌تر متفاوت است، که تعدادشان بسیار بیشتر از کهکشان‌هایی مانند راه شیری است، زیرا بسیار شلوغ و پرانرژی هستند.

پس راحت باش و اگر این فرصت را داشته باشید، خرید ملک در کهکشان راه شیری احتمالا از نظر نجومی یک سرمایه گذاری مطمئن است.

لوک بارنز و همکاران، زندگی در همسایگی کیهانی: مناطق قابل سکونت کهکشانی در شبیه سازی عقاب، اطلاعیه های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم (2026). DOI: 10.1093/mnras/stag1750

اطلاعات مجله: اطلاعیه های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.