رازِ هستی: چطور انرژی تاریک، شانس حیات هوشمند را در جهان تعیین می‌کند؟

شانسِ حیات هوشمند در پهنه‌ی کائنات

ارزیابی احتمال پدیدار شدن حیاتِ هوشمند، چه در دنیای خودمون و چه در هر دنیای خیالی دیگه، حالا با یه مدل نظری تازه که یه جورایی شبیه معادله‌ی معروف دریک هست، امکان‌پذیر شده. این فرمول رو دکتر فرانک دریک، ستاره‌شناس آمریکایی، توی دهه‌ی 1960 ساخت تا بتونه تعداد تمدن‌های فرازمینی قابل شناسایی تو کهکشان راه‌ شیری رو تخمین بزنه. حالا بعد از گذشت 60 سال، اخترفیزیکدان‌ها به رهبری دانشگاه درهام، یه مدل متفاوت ارائه دادن که به جای تمرکز روی تعداد تمدن‌ها، روی شرایط ناشی از سرعت انبساط جهان و میزان تولد ستاره‌ها تمرکز داره.

به نظر می‌رسه این انبساط توسط یه نیروی مرموز به اسم انرژی تاریک هدایت می‌شه که بیشتر از دو سوم جهان رو تشکیل داده. توی این مدل، به جای محاسبه‌ی تعداد مطلق ناظرها (همون حیات هوشمند)، احتمال نسبی یه ناظر که تصادفی انتخاب شده رو تو یه جهانی با ویژگی‌های خاص در نظر می‌گیرن. محقق‌ها به این نتیجه رسیدن که یه ناظر معمولی انتظار داره چگالی انرژی تاریک خیلی بیشتری رو نسبت به چیزی که تو جهان خودشون می‌بینن، تجربه کنه. این نشون می‌ده که ویژگی‌های جهان ما، اون رو تبدیل به یه مورد نادر و غیرمعمول تو چند جهانی می‌کنه.

روشی که تو این مقاله ارائه شده، شامل محاسبه‌ی نسبت ماده‌ی معمولی تبدیل شده به ستاره‌ها در طول تاریخ جهانه، برای چگالی‌های مختلف انرژی تاریک. این مدل پیش‌بینی می‌کنه که این نسبت تو جهانی که بیشترین بازدهی رو تو تشکیل ستاره‌ها داره، حدود 27 درصد می‌شه، در حالی که این نسبت تو جهان ما 23 درصد هست. به عبارت دیگه، مقدار چگالی انرژی تاریکی که ما تو جهانمون می‌بینیم، طبق این مدل، بیشترین احتمال حیات رو نداره، یعنی ما تو یه جهان فرضی با بالاترین احتمال شکل‌گیری موجودات هوشمند زندگی نمی‌کنیم.

نقش انرژی تاریک تو هستی ما

دکتر دانیله سورینی، پژوهشگر ارشد مؤسسه‌ی کیهان‌شناسی محاسباتی دانشگاه درهام، گفت: «درک انرژی تاریک و تأثیرش روی دنیای ما، یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های کیهان‌شناسی و فیزیک بنیادیه.» اون اضافه کرد: «پارامترهایی که جهان ما رو کنترل می‌کنن، از جمله چگالی انرژی تاریک، می‌تونن وجود ما رو توضیح بدن.» با این حال، جالبه که فهمیدیم حتی با چگالی انرژیِ تاریکِ خیلی بالاتر هم، باز امکان سازگاری با حیات وجود داره، و این نشون می‌ده شاید ما تو یکی از محتمل‌ترین جهان‌ها زندگی نمی‌کنیم.

مدل جدید می‌تونه به دانشمندا کمک کنه تا تأثیر چگالی‌های مختلف انرژی تاریک روی شکل‌گیری ساختارها تو جهان، و شرایط مورد نیاز برای رشد حیات تو کیهان رو درک کنن. انرژی تاریک باعث می‌شه که جهان با سرعت بیشتری گسترش پیدا کنه و نیروی جاذبه رو متعادل کنه، و در نتیجه یه جهانی به وجود بیاد که هم انبساط توش ممکنه بشه و هم ساختارها شکل بگیرن. البته برای رشد حیات، باید مناطقی هم وجود داشته باشن که ماده بتونه توشون جمع بشه تا ستاره‌ها و سیاره‌ها به وجود بیان، و این مناطق هم باید میلیاردها سال پایدار بمونن تا حیات بتونه تکامل پیدا کنه.

نکته‌ی مهم اینه که این تحقیق نشون می‌ده که نجوم ستاره‌ای و تکامل ساختار بزرگ‌مقیاس جهان، با دقت و ظرافت با هم ترکیب می‌شن تا مقدار بهینه‌ی چگالی انرژی تاریک لازم برای تولید حیات هوشمند رو تعیین کنن.

توضیحی درباره‌ی معادله‌ی دریک

معادله‌ی دریک بیشتر به عنوان یه راهنما برای دانشمندا تو جستجوی حیات عمل می‌کنه، تا به عنوان یه ابزار برای تخمین زدن یا تلاش جدی برای تعیین یه نتیجه‌ی دقیق. پارامترهای اون شامل نرخ شکل‌گیری سالانه‌ی ستاره‌ها تو کهکشان راه‌ شیری، نسبت ستاره‌هایی که سیاره دارن، و تعداد جهان‌هایی هست که به طور بالقوه می‌تونن از حیات پشتیبانی کنن.

در مقایسه، مدل جدید، نرخ شکل‌گیری سالانه‌ی ستاره‌ها رو تو جهان، با اجزای اصلی‌اش مثل چگالی انرژی تاریک، مرتبط می‌کنه. این مطالعه با کمک شورای تحقیقات اروپا انجام شده و دانشمندایی از دانشگاه ادینبرو و دانشگاه ژنو هم توش مشارکت داشتن.