Моделювання Всесвіту показало Молочний Шлях як осередок життя

Космічні «зони Золотоволоски»

Регіони, де умови підходять для життя, ані надто суворі, ані надто м’які, астрономи називають придатними для життя або «зонами Золотоволоски» — вони «якраз правильні».

Найвідоміший приклад — циркумзіркова придатна зона навколо зірки. Якщо планета розташована надто близько, вода на ній перетворюється на пару, якщо надто далеко — замерзає. Лише в певному діапазоні відстаней можливе існування рідкої води на поверхні.

Якщо віддалитися ще далі, можна говорити вже про галактичну придатну зону. Молоді зорі, що формуються надто близько до центру галактики, опиняються в перенаселеному й небезпечному середовищі з великою кількістю вибухів і зіткнень. На великих відстанях від центру, навпаки, бракує важких хімічних елементів, необхідних для формування скелястих планет і, потенційно, життя.

Сонце, за висновками авторів, розташоване саме в такій галактичній «зоні Золотоволоски» Молочного Шляху — не надто близько до ядра й не надто далеко на околицях.

Як моделювали Всесвіт

Команда використала дані про еволюцію синтетичних галактик у рамках проєкту EAGLE (Evolution and Assembly of GaLaxies and their Environments). Це одна з найреалістичніших симуляцій спостережуваного Всесвіту, яка враховує розширення простору, дію гравітації, поведінку газу, зірок і чорних дір.

На основі цієї «карти» Всесвіту, що охоплює сотні мільйонів світлових років, дослідники оцінили, де поєднуються дві ключові умови: достатня кількість важких елементів для формування землеподібних планет і відносна безпека від руйнівних подій.

Оскільки прямих спостережень позаземного життя немає, вчені спиралися на кілька припущень. Вони враховували, що первинні елементи Великого вибуху — водень і гелій — надто прості для побудови складних організмів. Тому важливу роль відіграють покоління зірок, які збагачують космос важчими елементами.

Що загрожує життю в галактиках

Спостереження за екзопланетами свідчать, що для формування скелястих світів потрібна певна концентрація важких елементів. Однак їх надлишок може сприяти появі гарячих Юпітерів — масивних газових гігантів, які мігрують усередину планетної системи й здатні знищити або викинути назовні менші кам’янисті планети. Такі сценарії для життя небажані.

Крім того, автори детально змоделювали події, які становлять пряму загрозу для біосфер. Масивні зорі наприкінці життя вибухають як наднові, стерилізуючи навколишній простір. Ще потужніші явища — гамма-спалахи — можуть «пропалювати» значно більші об’єми, руйнуючи атмосфери планет на великих відстанях.

Палеонтологічні дані навіть допускають, що ордовицьке масове вимирання близько 450 мільйонів років тому на Землі могло бути пов’язане з подібним вибухом поблизу.

Є й інші ризики. У надто щільних зоряних скупченнях зростає ймовірність того, що інша зоря пройде поблизу планетної системи й порушить стабільні орбіти планет. Тому «перенаселених» ділянок галактик краще уникати.

Окрема небезпека — надмасивні чорні діри в центрах галактик. У спокійному стані вони майже не впливають на навколишні світи, але коли починають активно поглинати речовину, перетворюються на яскраві й агресивні джерела випромінювання, здатні зірвати атмосферу з планет на великих відстанях.

Чим вирізняється Молочний Шлях

Усі ці фактори — хімічний склад, щільність зірок, частота вибухів, активність чорних дір — були враховані в моделі, щоб виділити «найгостинніші» регіони. Дослідники наголошують: вони не стверджують, що життя там обов’язково виникає, лише вказують на місця з найкращими стартовими умовами.

Результат виявився обнадійливим: Молочний Шлях входить до числа галактик, які особливо ефективно перетворюють «сировину» космосу на середовище, придатне для життя. Водночас він уже минув свою найбурхливішу, небезпечну фазу еволюції й нині перебуває у відносно спокійному «пенсійному» стані.

За оцінками авторів, у сучасному Молочному Шляху й подібних до нього галактиках навіть за мільярд років мандрівки лише менше ніж одна зоря з тисячі зазнає екстремальної події, здатної повністю знищити життя на її планетах.

Інша картина спостерігається в менших галактиках, яких у Всесвіті значно більше. Вони виявилися надто щільними й енергійними: там частіші вибухи, вищі ризики гравітаційних збурень і загалом менш стабільне середовище для тривалого існування біосфер.

Загалом симуляції показують, що Всесвіт створив чимало можливостей для появи й підтримання життя, хоча з часом темп утворення нових придатних світів, ймовірно, сповільнюється, а частка катастроф зростає. На цьому тлі Молочний Шлях виглядає досить надійним «космічним житлом» — тож, з астрономічної точки зору, наше розташування можна вважати вдалим.

Моделювання Всесвіту показало Молочний Шлях як осередок життя з’явилася спочатку на Цікавості.

cikavosti.com