Är SETI , Drake-ekvationen och Fermi-paradoxen bara
artefakter i vår okunnighet om exoplaneters antal med tekniskt kunnigt liv i
universum? En ny studie fokuserad på svarta hål och deras effekt på
stjärnbildning tyder på att vi (människan
med sin teknik kunskap) kan vara unika och sena konstruktioner i
förhållande till en tidigare blomstringstid då mängder av tekniskt kunniga
civilisationer fanns och uppkom där ute. Civilisationer vilka blomstrade och försvann ur
historien av skilda skäl (supernovor, åldrande solar, krig, sammanbrott eller
ex klimatförstörelse) .
Vi lever i en tid av exoplanetupptäckter och
astronomer upptagna med att söka efter planeter som kan ha ha
liv där det finns flytande vatten eller sändningar av radiosignaler
sker. Men det är tyst.
David Garofalo docent i fysik vid Kennesaw State
University i Georgia. Garofalo forskar om svarta håls fysik, beskriver i en
ny artikel hur svarta hål kan påverka existensen av solsystem med avancerat
liv. Artikeln heter "Advanced Life Peaked Billions of Years Ago, According
to Black Holes." Den är tillgänglig på arXiv preprint-servern och kommer
att publiceras (eller är nu) i tidskriften Galaxies.
Garofalo beskriver hur återkoppling av svarta hål
antingen kan driva på eller undertrycka stjärnbildning. Vilket beror på miljön innebärande om det svarta hålet finns i en gasfattig
eller gasrik miljö.
Sammanhanget mellan svarta hål och stjärnbildning
gör det möjligt att dra en slutsats om svarta hål och de platser och tider då
utomjordiska intelligenser hade störst chans att uppstå, skriver Garofalo i
studien.
Garofalo hävdar att mängden av planeter med avancerat
liv nådde sin topp för miljarder år sedan på grund av kopplingen mellan
sammanslagningar av svarta hål och stjärnbildning och planeter som bildas runt
den accelererande stjärnbildning som då skedde beroende av detta. Sammanslagning
av två svarta hål ledde sannolikt till aktiva galaktiska kärnor där det då
samlades mycket materia.
Olika svarta hål ger olika slag av återkoppling efter en sammanslagning och ger antingen högre hastighet av stjärnbildning eller stoppar merparten av detta. Jetstrålar är det primära sättet som svarta hål interagerar med omgivningen när de pumpar ut materia från sin ackretionsskiva till omgivningen.
När det strålar ut mycket energi i en galax eller i galaxhop resulterar det i att stjärnbildning minskar. Det alstras då för mycket värme i galaxens gas och och det stoppar merparten av stjärnbildning. Gas måste vara kall för att stjärnor ska bildas. En central del av Garofalos arbete är att identifiera när återkoppling (när två svarta hål sammanslagits och strålning sker ut i galaxen av materia och gas) av svarta hål driver på stjärnbildning och när det motarbetar stjärnbildning.
Motrotationen av ett svart hål är förknippad med olika
allmänna relativistiska effekter som maximerar jetstrålars kraft och
kollimation", skriver Garofalo. Denna typ av stråle kanaliseras genom den
kalla gasen och skjuter den in i ett tillstånd av högre densitet vilket då
utlöser mycket stjärnbildning.
När det svarta hålet har en svag eller ingen rotation upphör det att producera jetstrålar, dess återkoppling (strålning) i galaxen eller galaxhopen stoppas. Tillståndet varar
cirka åtta miljoner år i en miljö som är gles på gas.
De gasrikaste miljöerna ger kraftfulla, kollimerade
jetstrålar som ökar stjärnbildningen på en tidsskala som är ungefär två
storleksordningar längre än i mer isolerade miljöer, skriver Garofalo. Men så
småningom når spinnet noll och strålarna upphör.
Strålarna återuppstår bara i gasrikare eller tätare
miljöer . Det betyder att de riktas in i galaxens gas och kan värma
upp den och kväva stjärnbildning.
I så fall blir resultatet färre stjärnor som bildas.
Färre stjärnor betyder färre planeter vilket innebär färre möjligheter till
avancerat livs uppkomst. Men effekten sträcker sig bortom graden av stjärn- och
planetbildning. Då galaxens gas värms upp kan den avge ett halo av
röntgenstrålar som genomsyrar galaxen och påverkar planeters kemi där vilket även det kan hämma livsformer att uppstå.
Det är dåliga nyheter för avancerat liv i mer
gastäta galaxer och galaxhopar. Även om här finns mer gas, de saker som ger
upphov till stjärnor är gasen överhettad och kvävande för stjärnbildning.
I mer isolerade miljöer, däremot, utvecklas stjärnor till huvudserien ostörda av återkoppling, sammanfattar Garofalo. Detta är också kritiskt eftersom vi inte bara talar om livet som inträffat på jorden på bara några hundra miljoner år sedan av mänskligt slag. Avancerat liv som människan vilket tog 4,5 miljarder år för att dyka upp på jorden. Huvudseriestjärnor är de mest långlivade mest stabila stjärnorna och det är mycket mer troligt att avancerat liv kan uppstå runt huvudseriestjärnor än andra stjärnor.
Garofalo ville ta reda på när det var mest troligt att avancerat liv kan uppstå. Allt går tillbaka till
de första svarta hålsammanslagningarna som producerade motroterande ackumulerande
svarta hål. Motroterande växande svarta hål är produkten av fusioner och
fusionsfunktionen (sammanslagningar) upplever sin topp vid en rödförskjutning på 2", skriver
han. En rödförskjutning på 2 var för cirka 11 miljarder år sedan när universum
var 2,8 miljarder år gammalt.
Detta är alltså den rödförskjutning som motsvarar
när det största antalet isolerade fältgalaxer upplevde en sammanslagning som
ledde till att kall gas strömmade in i kärnan i den nybildade galaxen och lade
sig i motrotation runt det nybildade svarta hålet, avslutar Garofalo.
Jorden bildades för 4, 5 miljarder år sedan, och vi
som kan använda interstellär kommunikation dök upp i nutid. Så med oss som
riktmärke är det ungefär 4,5 miljarder år efter de svarta hålens sammanslagningsera i rätt galaxer där sedan avancerat liv kan ha uppstått. Garofalo avrundar det till 5 miljarder år.
"Således antar vi ett värde på 5 miljarder år, vilket ger oss 7,8
miljarder år efter Big Bang, eller 6 miljarder år sedan."
Vid denna tidpunkt kanske en skarpsinnig läsare
undrar över metallicitet. Det fanns lägre metallicitet för 6 miljarder år
sedan, skulle det inte då ha påverkat de typer av planeter som bildas och
huruvida avancerat liv kunde uppstå på dem eller inte? Men det behöver det inte gjort.
Garofalo påpekar att de galaxer där det kritiska AGN
(aktiv galaxkärna) mest sannolikt finns (fanns) är isolerade elliptiska galaxer. Men
de är inte de gamla röda och döda elliptiska galaxerna, Istället förväntas
dessa isolerade elliptiska galaxer inte hysa låga metalticileter eftersom de aktiva
galaktiska kärnorna utlösta av sammanslagningar med riklig kall gas vid svarta
hålsammanslagning möjligen skedde från en skivliknande galax, förklarar han. De
gamla röda och döda elliptiska galaxerna är också kända för att ha äldre
stjärnor och domineras av M-dvärgar eller röda dvärgar vars beboeliga zon finns
närmare stjärnan och dessa stjärnor har mycket stjärnfläckar som ger farliga soleruptioner och planeter med tidvattenlåst
rotation vilket motverkar livets utveckling, skriver Garofalo. Men delmängden
av elliptiska galaxer han talar om domineras inte av röda dvärgar.
Enligt Garofalos arbete är mänskligheten sen i
förhållande till möjliga andra tidigare civilisationer. I den mån vi en dag kan
tala om en topptid för uppkomst av tekniskt avancerat liv i universum,
indikerar vår förenklade utforskning av livets uppkomst i samband med aktiva
galaxkärnor en tid som passerat till största del, avslutar han. Vi på planeten
Jorden är därför eftersläntrare.
Vi kan vara sena men vi är inte nödvändigtvis
ensamma. Andra utomjordingar kan även de vara sena och det kan uppkomma än
senare intelligenser.
När det gäller att kommunicera med en annan
avancerad civilisation är det en öppen fråga om vi får den möjligheten. För att
det ska hända måste vi veta vart vi ska rikta våra ansträngningar i universum.
Bild pixabay.com
