Nel 1960, in preparazione della prima conferenza SETI, l’astronomo della Cornell Frank Drake formulò un’equazione per calcolare il numero di civiltà extraterrestri rilevabili nella nostra Via Lattea.
L’equazione di Drake
Piuttosto che essere un principio scientifico, l’equazione di Drake era intesa come un esperimento mentale che riassumeva le sfide affrontate dai ricercatori SETI e rimane fondamentale ancora oggi per la Ricerca di Intelligenza Extraterrestre (SETI). Da allora, astronomi e astrofisici hanno proposto molti aggiornamenti e revisioni per l’equazione.
Ciò è motivato dalla ricerca in corso sulle origini della vita sulla Terra e sui prerequisiti che hanno portato alla sua comparsa. In uno studio recente, gli astrofisici della Durham University hanno prodotto un nuovo modello per la comparsa della vita che si concentra sull’accelerazione dell’espansione dell’Universo (alias la costante di Hubble) e sul numero di stelle formate. Poiché le stelle sono essenziali per la comparsa della vita così come la conosciamo, questo modello potrebbe essere utilizzato per stimare la probabilità di vita intelligente nel nostro Universo e oltre (vale a dire, in uno scenario multiverso).
Lo studio è stato condotto da Daniele Sorini, un ricercatore associato post-dottorato presso l’Institute for Computational Cosmology della Durham University, ed è stato finanziato da una borsa di studio dell’European Research Council (ERC). Ad affiancarlo, John Peacock, professore di cosmologia presso il Royal Observatory e l’Institute for Astronomy dell’Università di Edimburgo, e Lucas Lombriser, del Département de Physique Théorique, Université de Genève. L’articolo che descrive in dettaglio le loro scoperte è stato recentemente pubblicato su Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Come notato, l’equazione di Drake non era intesa come uno strumento per stimare il numero di intelligenze extraterrestri (ETI), ma come una guida su come gli scienziati dovrebbero cercare la vita nell’Universo. La formula per l’equazione è:
N = R * xf p xn e xf l xf i xf c x L
Mentre N è il numero di civiltà nella nostra galassia con cui potremmo essere in grado di comunicare, R * è il tasso medio di formazione stellare nella nostra galassia, fp è la frazione di quelle stelle che hanno pianeti, ne è il numero di pianeti che possono effettivamente sostenere la vita, fl è il numero di pianeti che svilupperanno la vita, fi è il numero di pianeti che svilupperanno la vita intelligente, fc è il numero di civiltà che potrebbero sviluppare tecnologie di trasmissione e L è il periodo di tempo che queste civiltà avrebbero a disposizione per trasmettere i loro segnali nello spazio.
Nello stesso senso, la nuova ricerca non tenta di calcolare il numero assoluto di specie intelligenti nell’Universo. Invece, il team presenta un modello analitico per la storia della formazione stellare cosmica per misurare l’impatto dei parametri cosmologici all’interno del modello cosmologico più ampiamente accettato. Questo non è altro che il modello Lambda-Cold Dark Matter (LCDM), in cui la materia oscura e l’energia oscura (Lambda) rappresentano circa il 95% della densità di materia-energia dell’Universo. Il restante 5%, la materia “ordinaria” che vediamo ogni giorno, è ciò che gli scienziati chiamano materia barionica.
Nell’articolo, il team ha calcolato la frazione di materia ordinaria convertita in stelle nell’intera storia dell’Universo in base a diverse densità di energia oscura. Le stelle sono essenziali per la vita, creando elementi più pesanti attraverso la fusione nucleare che consentono la formazione dei pianeti, la biochimica e tutta la vita come la conosciamo. Il modello prevede che la densità più efficiente per la formazione stellare sarebbe del 27%, rispetto al 23% che gli scienziati hanno osservato nel nostro Universo.
In breve, i risultati suggeriscono che il nostro Universo è un’anomalia nel contesto del multiverso.
Queste scoperte potrebbero avere implicazioni significative per la cosmologia e il dibattito in corso sul fatto che il nostro Universo sia o meno “sintonizzato” per la vita. Come ha spiegato il dott. Sorini in un comunicato stampa della Royal Astronomical Society :
“Comprendere l’energia oscura e il suo impatto sul nostro universo è una delle sfide più grandi della cosmologia e della fisica fondamentale. I parametri che governano il nostro universo, inclusa la densità dell’energia oscura, potrebbero spiegare la nostra stessa esistenza. Sorprendentemente, però, abbiamo scoperto che anche una densità di energia oscura significativamente più alta sarebbe comunque compatibile con la vita, il che suggerisce che potremmo non vivere nell’universo in cui la vita è più probabile”.
Il nuovo modello potrebbe anche fornire informazioni su come le diverse densità di energia oscura influenzano la formazione dell’universo e lo sviluppo di condizioni che consentono alla vita di emergere. L’influenza dell’energia oscura guida l’espansione cosmica, facendo sì che le strutture su larga scala dell’universo (galassie e ammassi di galassie) si allontanino tra loro sempre di più. Affinché la vita si sviluppi, la materia deve essere in grado di aggregarsi per formare stelle e pianeti e rimanere stabile per miliardi di anni, poiché l’evoluzione è un processo a lungo termine che dura miliardi di anni.
Un’altra conclusione di questa ricerca è che la formazione stellare e l’evoluzione della struttura su larga scala dell’Universo raggiungono un equilibrio nel tempo. Questo equilibrio determina il valore ottimale della densità di energia oscura necessaria per l’emergere della vita e l’eventuale sviluppo di vita intelligente. Il Prof. Lombriser ha affermato: “Sarà entusiasmante utilizzare il modello per esplorare l’emergere della vita in diversi universi e vedere se alcune domande fondamentali che ci poniamo sul nostro Universo debbano essere reinterpretate“.
L’equazione di Drake potrebbe aver bisogno di parametri aggiuntivi, tra cui una densità di energia Lambda ( l d ) e un parametro multiverso ( m v ). In ogni caso, la ricerca della vita e la questione di come questa possa sorgere persistono, proprio come l’equazione di Frank Drake stessa!
