Un nuevo estudio ha ofrecido una nueva visión de la paradoja de Fermi:las civilizaciones extraterrestres no son visibles para nosotros porque están durmiendo. Crédito:Kevin M. Gill
En años recientes, la naturaleza explosiva del descubrimiento de exoplanetas (más de 4, 164 confirmado hasta ahora) ha llevado a un renovado interés en la pregunta atemporal:"¿Estamos solos en el universo?" O, como lo expresó el famoso físico italiano Enrico Fermi, "¿Donde está todo el mundo?" Con tantos planetas para elegir y la velocidad a la que nuestros instrumentos y métodos están mejorando, la búsqueda de vida más allá de la Tierra se está acelerando realmente.
Al mismo tiempo, estos descubrimientos han inspirado muchos estudios nuevos con respecto a la búsqueda en curso de inteligencia extraterrestre (SETI). Esto incluye la Calculadora de civilización alienígena, que es una creación de los físicos Steven Woodling y Dominick Czernia. Inspirado por los intentos recientes de abordar la probabilidad estadística de vida avanzada en nuestra galaxia, ofrecen una herramienta matemática que puede procesar los números por usted.
Pero primero, parece oportuno hacer un repaso rápido. La primera "calculadora" para determinar el número de inteligencias extraterrestres (ETI) en nuestra galaxia en un momento dado fue creada por el físico estadounidense e investigador de SETI, el Dr. Frank Drake. Durante una reunión en el Observatorio Green Bank en 1961, Drake preparó una ecuación que resumía las probabilidades de encontrar ETI en nuestra galaxia.
En lo sucesivo conocida como Ecuación de Drake, este argumento probabilístico se expresa matemáticamente así:
Si bien esta ecuación tenía la intención de estimular el debate sobre la probabilidad de ETI, también fue importante por sus implicaciones básicas. Incluso si se tratan todas las variables de forma conservadora, todavía obtienen un resultado de N en las docenas o los cientos. Básicamente, incluso si la vida es muy rara en nuestra galaxia, Debería haber al menos algunas civilizaciones con las que podríamos hacer contacto.
A través de los años, la Ecuación de Drake ha recibido una buena cantidad de críticas y se han hecho muchos intentos para perfeccionarla. Por ejemplo, en un artículo reciente que apareció en el Diario astrofísico , astrofísica Tom Westby y Christopher J. Conselice de la Universidad de Nottingham crearon un argumento probabilístico propio basado en el Principio Astrobiológico Copernicano.
En pocas palabras, este principio (cuando se aplica a la existencia de vida en nuestro universo) establece que, en lugar de otra evidencia, uno nunca debe asumir que la humanidad es especial o única. Cuando se aplica a la cuestión de si la humanidad está sola o no en el universo, Wetsby y Conselice pudieron producir una versión moderna de la Ecuación de Drake. Matemáticamente, se puede expresar como:
N =N * * F L * F HZ * F METRO * (L / T ')
Combinado con los últimos datos astrofísicos sobre estos valores, llegaron con una estimación promedio de 36 civilizaciones. Este artículo de investigación inspiró a Wooding y Czernia a crear su Calculadora de civilizaciones alienígenas (ACC), una herramienta que permitiría a las personas hacer sus cálculos utilizando la Ecuación de Drake o el Principio Astrobiológico Copernicano, pero de forma interactiva.
Además de ser miembro del Instituto de Física (IOP) en el Reino Unido, Wooding es un colaborador habitual de The Omni Calculator Project, una pequeña comunidad formada por profesionales que quieren hacer que la ciencia sea accesible.
La Ecuación de Drake y el Principio Copernicano Astrobiológico buscan abordar la pregunta candente:"¿Estamos solos?" Crédito:NASA
Fue aquí donde conoció a Czernia, un joven físico molecular que actualmente completa su doctorado. con el Instituto de Física Nuclear de Polonia. Wooding explicó a Universe Today por correo electrónico:"Como una forma interactiva y divertida de involucrar al público en la ciencia de esta pregunta fundamental '¿Estamos solos en el universo? 'La calculadora permite a las personas ver fácilmente qué entradas entran en dicho modelo y ver cómo el cambio de valores afecta el resultado, más interactivo que leer un artículo científico, lo que la gran mayoría no hará ".
Aquellos que quieran utilizar el ACC deben seleccionar primero el modelo que quieren utilizar, luego complete todos los campos en la sección de supuestos del modelo. Se proporcionan algunos valores predeterminados basados en lo que los científicos creen que es estadísticamente más probable, pero los usuarios son libres de ingresar los valores que deseen. De esto, verán cuántas civilizaciones inteligentes predicen su modelo y sus valores.
Se recomienda el Principio Astrobiológico Copernicano por ser el modelo más actual, y se puede ajustar para permitir un débil, escenario moderado o fuerte. En otras palabras, los usuarios pueden ajustar qué tan estrictas son las condiciones para la formación de vida extraterrestre. Sin embargo, Se anima a los usuarios a utilizar tanto esto como la Ecuación de Drake para ver cómo afecta a sus resultados.
Otro beneficio del modelo del Principio Copernicano es que permite a los usuarios ver cuánto tardarían en llegar al vecino extraterrestre más cercano. Wooding dice:"[Los usuarios] deben comenzar por explorar los tres escenarios de modelado y ver cómo cambian las entradas y los resultados. El escenario fuerte es muy restrictivo y sigue de cerca cómo se ha desarrollado la vida en la Tierra. El escenario débil tiene supuestos más relajados y conduce a un mayor número de civilizaciones extraterrestres. Luego, puede poner sus propios valores en la calculadora para ver cómo cambian los resultados, excelente para los astrobiólogos de sillón ".
Impresión artística de la gama de zonas habitables para diferentes tipos de estrellas. Crédito:NASA / Misión Kepler / Dana Berry
Una vez que los usuarios hayan hecho eso, pueden usar la calculadora de viajes espaciales para ver cuánto tardarían en encontrarse con las civilizaciones extraterrestres más cercanas en nuestra galaxia. Esta calculadora también fue creada por Czernia y se basa de manera similar en variables de usuario como la masa de la nave espacial, modelos de aceleración y física del universo (einsteiniano o newtoniano).
Por diversión, supongamos que el ACC nos dijo que había potencialmente cientos de civilizaciones en nuestra galaxia y que la más cercana se encuentra a unos 159 años luz de distancia (usando el exoplaneta HD 42936 Ab como referencia). Supongamos también que tenemos un barco de masa similar a la ISS (420 toneladas métricas, 463 toneladas de EE. UU.) Y que podría acelerar 1 g (9,8 m / s) hasta alcanzar el 99% de la velocidad de la luz.
Con base en estas variables, la Calculadora de viajes espaciales nos dice que se necesitarían 161,4 años para llegar a la ETI más cercana, aunque solo pasarían 10 años para la tripulación (ya que estamos usando la física de Einstein). Aparentemente, el barco también necesitaría alrededor de 11,66 millones de toneladas métricas (12,85 millones de toneladas estadounidenses) de masa de combustible para realizar el viaje. Así que sí, esa misión no sucederá pronto. Pero fue un ejercicio divertido que recomiendo encarecidamente.
Para ser justo, tanto la Ecuación de Drake como el Principio Copernicano Astrobiológico tienen sus limitaciones. Por ejemplo, hemos aprendido mucho desde que Drake propuso por primera vez su famosa ecuación sobre las primeras cuatro variables. Gran parte de esto se debe a la reciente serie de descubrimientos de exoplanetas, que han dado a los astrónomos una buena idea de cuántas estrellas tienen planetas, y con qué frecuencia orbitan dentro de la zona habitable de una estrella.
Similar, el principio astriobiológico copernicano está sujeto a mucha incertidumbre. En el estudio de Westby y Conselice, asumieron que un planeta similar a la Tierra eventualmente formaría vida. Además, Se asume ampliamente que dado que los humanos modernos solo surgieron alrededor de 200, Hace 000 años (mientras que el planeta Tierra tiene más de 4.500 millones de años), que SETI solo debería estar mirando estrellas que tienen 4.500 millones de años o más.
En el final, predecir cuántas civilizaciones extraterrestres existen seguirá implicando mucha incertidumbre. Conforme pasé él tiempo, y los instrumentos que utilizamos para realizar la investigación SETI mejoran, los astrónomos aprenderán más sobre estas variables. De esto, podemos esperar que las estimaciones sobre el número probable de ETI en nuestra galaxia se vuelvan más estrictas.
Impresión artística de un planeta Supertierra orbitando una estrella similar al Sol. Crédito:ESO / M. Kornmesser
Como indicó Wooding, Es necesario que sucedan algunos desarrollos importantes antes de que podamos responder a la pregunta "¿Estamos solos?" con toda confianza:
"Quizás en el futuro, a medida que se hacen más descubrimientos sobre las estrellas y los planetas de la Vía Láctea, podría volver a la calculadora y ver cómo afectan al número de posibles civilizaciones alienígenas.
"Mejoraremos en la detección de planetas similares a la Tierra en la zona habitable e incluso seremos capaces de detectar lo que hay en sus atmósferas (si tienen una). Esto podría conducir a una búsqueda SETI más específica, lo que debería aumentar nuestras posibilidades. Siempre pensé en construir un radiotelescopio en el lado oscuro de la luna como una gran idea para alejarme del ruido de radio de la Tierra, permitiéndonos aumentar nuestra sensibilidad a las transmisiones extraterrestres ".
En el final, no sabremos con certeza qué tan probable es la vida y las civilizaciones extraterrestres hasta que encontremos evidencia. Pero la parte de la belleza es que la paradoja de Fermi ("¿Dónde están todos?") Solo debe resolverse una vez. Mientras tanto, continuará la búsqueda de ETI, y se beneficiará enormemente de los instrumentos de la próxima generación, como los telescopios espaciales James Webb y Nancy Grace Roman, y métodos que están empezando a estar disponibles.
Al mismo tiempo, Los estudios de probabilidad y los argumentos probabilísticos nos ayudarán a reducir los parámetros de búsqueda. Si están ahí fuera estamos seguros de que eventualmente los encontraremos (dedos cruzados). También, asegúrese de revisar las otras herramientas interesantes que Omni Calculator tiene para ofrecer, que incluyen astrofísica, física cuántica, y otras calculadoras científicas.
