In 1961 stelde de beroemde astrofysica Frank Drake een formule voor die bekend werd als de Drake-vergelijking. Op basis van een reeks factoren probeerde deze vergelijking het aantal buitenaardse intelligenties (ETI's) te schatten dat op een bepaald moment in ons sterrenstelsel zou bestaan. Sinds die tijd zijn er meerdere pogingen ondernomen om bewijs te vinden van buitenaardse beschavingen, die gezamenlijk bekend staan als de zoektocht naar buitenaardse intelligentie (SETI).
De bekendste hiervan is het SETI Institute, dat de afgelopen decennia in de kosmos heeft gezocht naar tekenen van buitenaardse radiocommunicatie. Maar volgens een nieuwe studie die de Drake-vergelijking probeert bij te werken, geeft een team van internationale astronomen aan dat zelfs als we signalen van buitenaardse oorsprong zouden vinden, degenen die ze stuurden al lang dood zouden zijn.
De studie, getiteld "Area Coverage of Expanding E.T. Signals in the Galaxy: SETI and Drake’s N ", verscheen onlangs online. De studie werd geleid door Claudio Grimaldi van de Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPF-Lausanne), met de hulp van Geoffrey W. Marcy en Nathaniel K. Tellis (respectievelijk emeritus hoogleraar en astronoom van de University of California Berkeley) en Francis Drake zelf - die nu emeritus hoogleraar is aan het SETI Institute en de University of California, Santa Cruz.
Samenvattend stelt de Drake-vergelijking dat het aantal beschavingen in ons sterrenstelsel kan worden berekend door de gemiddelde snelheid van stervorming in ons sterrenstelsel te vermenigvuldigen (R *), het deel van de sterren met planeten ( fp), het aantal planeten dat het leven kan ondersteunen (ne), het aantal planeten dat leven zal ontwikkelen (fl), het aantal planeten dat intelligent leven zal ontwikkelen (fl), het nummer dat transmissietechnologieën zal ontwikkelen (fc), en de tijd die deze beschavingen nodig hebben om signalen de ruimte in te sturen (L).
Dit kan wiskundig worden uitgedrukt als: N = R* x fp x ne x fl x fik x fc X L. Omwille van hun studie begon het team met het maken van aannames over twee belangrijke parameters van de Drake-vergelijking. Kortom, ze gaan ervan uit dat beschavingen ontstaan in onze melkweg (N) met een constante snelheid en dat ze niet voor onbepaalde tijd elektromagnetische straling (d.w.z. radio-uitzendingen) zullen uitzenden, maar in de loop van de tijd een soort van beperkende gebeurtenis zullen ervaren (L).
Zoals Dr. Grimaldi via e-mail aan Space Magazine uitlegde:
“We gaan ervan uit dat hypothetische communicerende beschavingen (de emitters) gedurende een bepaalde tijd isotrope elektromagnetische signalen zenden en dat het geboortecijfer van de emissies constant is. Elk emissieproces geeft aanleiding tot een bolvormige schaal met een dikte cL (waarbij c de lichtsnelheid is) gevuld door elektromagnetische golven. De buitenste radii van de sferische schalen groeien met de snelheid van het licht. '
Kortom, ze gingen ervan uit dat technologisch geavanceerde beschavingen met een constante snelheid worden geboren en sterven in onze melkweg. Deze beschavingen produceren echter geen communicatie voor onbepaalde tijd, maar hun communicatie zal nog steeds met de snelheid van het licht naar buiten reizen, waar ze binnen een bepaald volume van de ruimte detecteerbaar zullen zijn. Het team ontwikkelde vervolgens een model van ons sterrenstelsel om te bepalen of de mensheid enige verandering zou ondergaan bij het detecteren van deze signalen.
Dit model behandelde buitenaardse communicatie als een donutvormige (annulus) schaal die geleidelijk door ons sterrenstelsel gaat. Zoals Dr. Grimaldi uitlegde:
'We modelleren de Galaxy als een schijf. De zenders nemen willekeurige posities in op de schijf. Elke bolvormige schaal snijdt de schijf in annuli. De kans dat een annulus een bepaald punt van de schijf (bijvoorbeeld de aarde) passeert, is slechts de verhouding tussen het gebied van de annuli en het gebied van de galactische schijf. De totale oppervlakte van de annuli over de oppervlakte van de galactische schijf geeft het gemiddelde aantal (N) elektromagnetische signalen dat een bepaald punt (bijvoorbeeld de aarde) kruist. Dit gemiddelde getal is een sleutelgrootheid, omdat SETI alleen signalen kan detecteren als deze op het moment van meten de aarde oversteken. ”
Zoals ze uit hun berekeningen hebben afgeleid, komen er uit dit model twee gevallen naar voren op basis van het feit of de stralingsschalen (1) dunner zijn dan de grootte van de Melkweg of (2) dikker. Deze komen overeen met de levens van technologisch geavanceerde beschavingen (L), wat minder dan of langer kan zijn dan de tijd die het licht nodig heeft om onze Melkweg over te steken (d.w.z. ~ 100.000 jaar). Grimaldi legde uit:
“Het gemiddelde aantal (N) signalen dat de aarde doorkruist, hangt af van de levensduur van het signaal (L) en hun geboortecijfer. We vinden dat N slechts L maal het geboortecijfer is, wat samenvalt met Drake's N (dat wil zeggen, het gemiddelde aantal momenteel uitstralende beschavingen). Dit resultaat (gemiddeld aantal signalen dat de aarde oversteekt = Drake's N) komt natuurlijk voort uit onze veronderstelling dat het geboortecijfer van signalen constant is. "
In het eerste geval zou elke schelpmuur een dikte hebben die kleiner is dan de grootte van ons sterrenstelsel en slechts een fractie van het volume van het sterrenstelsel zou vullen (waardoor de detectie van SETI zou worden belemmerd). Als er echter een hoog geboortecijfer van detecteerbare beschavingen is, kunnen deze schilwanden ons sterrenstelsel vullen en zelfs overlappen. In het tweede geval zou elke stralingsschaal dikker zijn dan de grootte van ons sterrenstelsel, waardoor SETI-detectie waarschijnlijker wordt.
Uit dit alles heeft het team ook berekend dat het gemiddelde aantal E.T. signalen die op enig moment de aarde oversteken, zijn gelijk aan het aantal beschavingen dat momenteel uitzendt. Helaas bepaalden ze ook dat de beschavingen waarvan we zouden horen, allang uitgestorven zouden zijn. Dus in wezen zouden de beschavingen waarvan we zouden horen niet dezelfde zijn die momenteel worden uitgezonden.
Zoals Dr. Grimaldi uitlegde, roept dit een nogal interessante implicatie op als het gaat om SETI-onderzoek:
"In plaats van de Drake's N te beschouwen als een product van waarschijnlijkheidsfactoren voor de ontwikkeling van communicerende beschavingen, impliceren onze resultaten dat Drake's N een direct meetbare grootheid is (althans in principe) omdat deze samenvalt met het gemiddelde aantal signalen dat de aarde doorkruist."
Voor degenen die tijdens ons leven aanwijzingen van buitenaardse intelligentie willen vinden, zal dit waarschijnlijk een beetje ontmoedigend zijn. Aan de ene kant (en afhankelijk van het aantal buitenaardse beschavingen dat in onze melkweg bestaat), kunnen we het moeilijk vinden om buitenaardse transmissies op te vangen. Aan de andere kant komen degenen die we wel vinden uit een beschaving die allang is uitgestorven.
Het betekent ook dat als een beschaving op een dag onze radiogolven zou oppikken, we er niet zullen zijn om ze te ontmoeten. Het sluit echter niet uit dat we bewijzen zullen vinden dat intelligent leven in het verleden in ons melkwegstelsel heeft bestaan. In feite kan de mensheid in de loop van het leven van onze beschaving het bewijs vinden van meerdere ETI's die tegelijkertijd bestonden.
Bovendien doet niets van dit alles de mogelijkheid teniet om bewijs te vinden van een bestaande beschaving. Het is niet waarschijnlijk dat we eerst hun muziek, entertainment of berichten kunnen proeven!
