Wie groß sind die Chancen, Leben im Universum zu finden? Neue Drake-Gleichung vorgeschlagen

Der Gleichung, die die Anzahl der möglichen außerirdischen Zivilisationen beschreibt, wurde ein neuer Begriff hinzugefügt.

Forscher schlagen zwei neue zusätzliche Terme für die Drake-Gleichung vor, mit der die Möglichkeit von Leben in der Milchstraße abgeschätzt wird.

Wenn wir die Weite des Universums betrachten, ist es normal, dass wir uns fragen, ob wir allein sind oder ob wir begleitet werden. Das liegt daran, dass es allein in der Milchstraße Milliarden von Sternen gibt, und wenn wir andere Galaxien betrachten, erhöht sich die Zahl noch erheblich. Einige argumentieren, dass es unmöglich ist, dass wir allein im Universum sind, während andere fest daran glauben, dass wir, wenn es Leben gäbe, es bereits genau in dieser Weite gefunden hätten.

Der Astronom Frank Drake beschloss 1961, diese Diskussion in eine mathematische Form zu bringen, als er eine Gleichung aufstellte, die seinen Namen trägt. Die Drake-Gleichung schätzt die Anzahl der intelligenten Zivilisationen in der Milchstraße, die mit uns kommunizieren könnten.

Die Gleichung berücksichtigt die Rate der Sternentstehung, die Anzahl der bewohnbaren Planeten und die Wahrscheinlichkeit, dass sich intelligentes Leben entwickelt. Ein kürzlich in MNRAS veröffentlichter Artikel enthält einen Vorschlag, die Drake-Gleichung zu ändern, um die Schätzungen zu verbessern. Die Idee ist, die Auswirkungen der kosmischen Bedingungen, der Entwicklung des Universums und sogar der dunklen Energie zu berücksichtigen. Außerdem soll erörtert werden, wie unser Universum eine Seltenheit sein kann, wenn man andere Modelle der Entstehung und Entwicklung des Universums betrachtet.

Die Drake-Gleichung

The Drake equation was proposed in 1961 by astronomer Frank Drake and is used to estimate the number of intelligent civilisations in our galaxy, the Milky Way, that could communicate with Earth. The equation is composed of several factors such as the rate of star formation, the fraction of stars with planets, the number of habitable planets per star system, etc. It does not return an exact number but only an estimate.

Darüber hinaus bedeutet die in jedem Term der Gleichung vorhandene Unsicherheit, dass mehrere Schätzungen möglich sind. Die Wahrscheinlichkeit, die ein Forscher erhält, hängt davon ab, welche Terme und Unsicherheiten er oder sie verwendet, sowie von den Quellen. Trotzdem ist die Drake-Gleichung ein wichtiges Instrument, wenn es um Leben jenseits der Erde geht, und wird in mehreren Projekten mit diesem Ziel verwendet.

Sternentstehung und die Existenz von Leben

Einige der wichtigen Terme in der Drake-Gleichung sind die Rate der Sternentstehung und die Anzahl der Sternsysteme, denn Sterne spielen eine wichtige Rolle bei der Erhaltung des Lebens, wie es bei der Sonne und der Erde der Fall war. Sterne sind Energiequellen und Objekte, die Exoplaneten viele Milliarden Jahre lang umkreisen können.

Die Sternentstehungszahl gibt eine Schätzung darüber ab, wie viele Planetensysteme existieren könnten.

Da viele Sterne Planetensysteme um sich herum haben können, ist die Betrachtung der Anzahl der Sternentstehungen als Funktion der Zeit eine gute Schätzung. Außerdem hängen die in Planeten vorhandenen Elemente sowie die Zusammensetzung ihrer Atmosphären direkt von den Sternen ab. Stabilere Sterne, wie z. B. die Sonne, könnten genügend Zeit für die Entwicklung von Leben bis hin zur Intelligenz bieten.

Neuer Term in der Gleichung für dunkle Energie

In der in MNRAS veröffentlichten Arbeit berechneten die Forscher, wie viel gewöhnliche Materie im Laufe der Geschichte des Universums in Sterne umgewandelt wurde. Diese Schätzung basiert auf der Menge an sichtbarer Materie, dunkler Materie und dunkler Energie, aus denen das Universum besteht. Sie testeten verschiedene Werte für die dunkle Energie und fanden heraus, dass die effiziente Kombination darin besteht, dass 27 % der sichtbaren Materie in Sterne umgewandelt werden.

Das kosmische Netz des Universums wird mit Hilfe der Gravitationswechselwirkung und der Rolle der dunklen Energie gezeichnet. Kredit: ESA

Interessanterweise liegt der beobachtete Wert im Universum bei 23 %, was darauf hindeutet, dass das Universum mit nahezu maximaler Effizienz Sterne bildet. Die dunkle Energie spielt eine wichtige Rolle, weil sie bewirkt, dass sich Strukturen immer weiter voneinander entfernen, aber um Sterne zu bilden, müssen sichdiese Strukturen zusammenschließen. Dies zeigt, dass das Universum möglicherweise über genügend dunkle Energie verfügt, um die Entstehung von Leben zu ermöglichen.

Die Seltenheit unseres Universums

Dies zeigt, dass die Sternentstehung, die Entwicklung großräumiger Strukturen und die Menge an dunkler Energie miteinander zusammenhängen und dass es offenbar ein Gleichgewicht gibt. Das Gleichgewicht zeigt im Grunde, dass es einen idealen Wert für die Menge an dunkler Energie gibt, die für die Existenz von Leben erforderlich ist; zu viel dunkle Energie würde bedeuten, dass sich keine Strukturen bilden können.

Dieses Gleichgewicht kann auch die Position des Universums in der Hypothese der Multiversen anzeigen, von denen jedes einen anderen Wert der Zusammensetzung hat. In diesem Sinne wäre unser Universum selten, wenn es einen höheren Wert der Effizienz hätte. Der Vorschlag lautet also, der Drake-Gleichung zwei weitere Terme hinzuzufügen, einen für die Menge an dunkler Energie und einen für die Wahrscheinlichkeit, dass das Universum diese Werte aufweist.

Quellenhinweis:

Sorini et al. 2024 The impact of the cosmological constant on past and future star formation Monthly Notices of the Royal Astronomical Society