Astronomen zeggen dat de nieuwe manier om het aantal geavanceerde buitenaardse culturen te tellen suggereert dat we niet alleen zijn, maar dat we nooit iemand zullen kunnen ontmoeten.
Copernicus 'principe is het idee dat de aarde niet in het centrum van het universum staat en niet speciaal is. Toen Nicolaus Copernicus dit voor het eerst zei in de 16e eeuw, leidde dit tot een geheel nieuwe manier om naar onze planeet te kijken.
Sindsdien zijn wetenschappers het principe breder gaan gebruiken en hebben ze gesuggereerd dat mensen geen speciale privileges in het universum hebben. We zijn maar gewone waarnemers die op een gewone planeet zitten in een gewoon deel van een gewoon sterrenstelsel.
Deze manier van denken heeft ernstige gevolgen gehad. Dit leidde Copernicus tot het idee dat de aarde om de zon draait, en Einstein tot de algemene relativiteitstheorie. En ze begeleidt regelmatig het denken van natuurkundigen, astronomen en kosmologen over de aard van het universum.
Nu hebben Tom Westby en Christopher Conselis van de Universiteit van Nottingham in het VK het Copernicaanse principe gebruikt om met een frisse blik naar het bestaan van buitenaardse beschavingen te kijken. Ze geloven dat het principe de afwezigheid van speciale omstandigheden op aarde impliceert waardoor intelligent leven zou kunnen evolueren. Daarom zal, waar deze omstandigheden ook bestaan, intelligent leven zich waarschijnlijk op ongeveer dezelfde tijdschaal ontwikkelen als hier.
Het Copernicaanse Astrobiologische Principe is van groot belang voor astronomen om te kunnen inschatten hoeveel buitenaardse beschavingen met ons kunnen communiceren. In feite hebben Westby en Conselis het aantal verlaagd en zeggen dat gezien de strengste limieten die ze aan aantallen kunnen stellen, er op dit moment waarschijnlijk ongeveer 36 beschavingen zijn met deze mogelijkheid. Maar bij de cijfers zit een belangrijk voorbehoud dat ook licht werpt op de Fermi-paradox, die beroemd is vanwege de veronderstelling dat als er intelligente buitenaardse wezens bestonden, we ze zeker al hadden moeten zien.
Een beetje achtergrond. In 1961 schreef de Amerikaanse astrofysicus Frank Drake een vergelijking op die het aantal op elkaar inwerkende buitenaardse beschavingen in onze melkweg schat.
Promotie video:
Drake's vergelijking
Drake's vergelijking begint met het schatten van het aantal sterren in de melkweg en berekent vervolgens het aandeel planeten in de bewoonbare zone. Vervolgens evalueert hij de fractie waarin het leven zich ontwikkelt, en vervolgens die waarbij het leven intelligent wordt en in staat is om te communiceren.
Astrofysicus Frank Drake.
De laatste uitdrukking is de tijdsduur waarin deze beschaving signalen uitzendt die we zouden kunnen detecteren. Het resultaat is het aantal beschavingen waarmee we vandaag zouden kunnen communiceren.
De formule ziet er als volgt uit:
Waar:
In de loop der jaren hebben astrofysici deze cijfers op verschillende manieren geïnterpreteerd en hun schattingen herzien naarmate er nieuwe ideeën en observationele gegevens naar voren komen. En de afgelopen jaren zijn er veel nieuwe observatiegegevens geweest die enkele van de cijfers kunnen bevestigen.
In het bijzonder bevestigden astronomen het bestaan van exoplaneten en begonnen ze te begrijpen hoe vaak ze voorkomen in bewoonbare zones in de melkweg. En dat levert een aantal moeilijke cijfers op om de Drake-vergelijking op te lossen. Westby en Consilis hebben de vergelijking naar behoren bijgewerkt met de laatste gegevens.
Maar ze boekten ook aanzienlijke vooruitgang met behulp van het astrobiologische principe van Copernicus. Dit is het idee dat als een planeet zich in de bewoonbare zone bevindt van een systeem dat rijk is aan de zwaardere elementen die nodig zijn voor leven, er intelligent leven zal ontstaan in het interval van 4,5 tot 5,5 miljard jaar.
Hier is een diagram van het planetenstelsel nabij de ster GJ 357. De planeet draait in een baan binnen de bewoonbare zone en kan vloeibaar water hebben. Wetenschappers moeten nu bevestigen dat de GJ 357 d een atmosferische laag heeft.
Het wordt gerechtvaardigd door het feit dat intelligent leven meer dan 5 miljard jaar geleden op aarde is ontstaan, en er is niets speciaals in onze hoek van het universum. Zo zal hetzelfde gebeuren in dezelfde periode op andere vergelijkbare plaatsen.
Dit is echter een veel striktere aanname dan de verbeelding van het leven, die op elk moment kan ontstaan nadat de planeet 5 miljard jaar oud is (veel sterren zijn 10 miljard jaar oud). Daarom noemen onderzoekers het een sterke aandoening.
Wanneer astronomen deze getallen in de Drake-vergelijking opnemen, wordt het aantal beschavingen enorm. Maar er is nog een andere beperkende factor - de tijd dat deze beschavingen communiceren - eeuwen, millennia of zelfs langer. Het is duidelijk dat hoe langer ze kunnen communiceren, hoe waarschijnlijker het is dat we ze kruisen.
Westby en Conselis wedden echter 100 jaar. "We weten dat onze beschaving al radiocommunicatie had", zeggen ze. Dit is dus de basis waarop ze hun berekeningen baseren.
En de resultaten zorgen voor een interessantere lezing. "Onder sterke omstandigheden ontdekten we dat er ten minste 36 beschavingen in onze melkweg zouden moeten zijn", zeggen Westby en Conselis, hoewel hun aantal misschien wel 211 of slechts vier is.
Melkwegcluster Abell 1703.
Dit klinkt misschien als een aanzienlijk aantal, maar er is genoeg ruimte in de melkweg. Volgens de onderzoekers zouden deze beschavingen op grote afstand van elkaar zijn als ze gelijkmatig over de melkweg zouden zijn verspreid. "De dichtstbijzijnde zijn op de maximale gespecificeerde afstand van 17.000 lichtjaar, waardoor het onmogelijk wordt om deze systemen met bestaande technologie te communiceren of zelfs maar te detecteren", zeggen ze.
Fermi-paradox
En dit ontkent de Fermi-paradox, die soms wordt gebruikt om te suggereren dat we alleen in het universum zouden moeten zijn. Het punt is niet dat er daar geen intelligente beschavingen zijn, maar dat ze zo dun verspreid zijn over de melkweg dat we ze niet kunnen detecteren.
Enrico Fermi.
Zoals Douglas Adams opmerkte, is de kosmos geweldig. En het aantal dat we zochten naar tekenen van intelligent leven is buitengewoon klein. Westby en Conselis wijzen op berekeningen dat het zoekvolume overeenkomt met slechts 7.700 liter van de oceanen van de aarde.
De onderzoekers zijn zich natuurlijk terdege bewust van de beperkingen van hun argumenten. Ze herkennen de bekende waarschuwing om geen conclusies te trekken uit één enkele steekproef. Maar dit belet hen niet om te speculeren.
De onderzoekers komen ook tot andere interessante bevindingen. Ze wijzen erop dat als ze aannemen dat primitief leven ontstaat wanneer de omstandigheden lang genoeg verstrijken, het universum er vol mee moet zijn. "Dergelijke royale aannames leiden tot het geschatte aantal habitats voor primitief leven in de Melkweg, dat tientallen miljarden bereikt", zeggen ze.
De enige vraag is nu hoe snel we het bewijs zullen zien.
