Bijna twee eeuwen lang wetenschappers hebben getheoretiseerd dat het leven door meteoroïden door het universum kan worden verspreid, asteroïden, planetoïden, en andere astronomische objecten. deze theorie, bekend als panspermie, is gebaseerd op het idee dat micro-organismen en de chemische voorlopers van het leven kunnen overleven als ze van het ene naar het andere sterrenstelsel worden getransporteerd.

Voortbouwend op deze theorie, een team van onderzoekers van het Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) voerde een onderzoek uit waarin werd onderzocht of panspermie mogelijk zou kunnen zijn op galactische schaal. Volgens het model dat ze hebben gemaakt, ze stelden vast dat de hele Melkweg (en zelfs andere sterrenstelsels) de componenten zouden kunnen uitwisselen die nodig zijn voor leven.

De studie, "Galactische panspermie, " verscheen onlangs online en wordt beoordeeld voor publicatie door de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society . De studie werd geleid door Idan Ginsburg, een gastonderzoeker aan het CfA's Institute for Theory and Computation (ITC), en omvatte Manasvi Lingam en Abraham Loeb – een ITC-postdoctoraal onderzoeker en de directeur van het ITC en de Frank B. Baird Jr. Chair of Science aan de Harvard University, respectievelijk.

Zoals ze hun studie aangeven, het grootste deel van het eerdere onderzoek naar panspermia was gericht op de vraag of het leven door het zonnestelsel of naburige sterren kon worden verspreid. Specifieker, deze studies gingen in op de mogelijkheid dat leven zou kunnen zijn overgedragen tussen Mars en de aarde (of andere zonnelichamen) via asteroïden of meteorieten. Ter wille van hun studie, Ginsburg en zijn collega's wierpen een breder net, kijkend naar de Melkweg en daarbuiten.

Zoals Dr. Loeb via e-mail aan universe Today vertelde, de inspiratie voor deze studie kwam van de eerste bekende interstellaire bezoeker van ons zonnestelsel - de asteroïde "Oumuamua:

"Na die ontdekking, Manasvi Lingam en ik schreven een artikel waarin we lieten zien dat interstellaire objecten zoals `Oumuamua konden worden vastgelegd door hun zwaartekrachtinteractie met Jupiter en de zon. Het zonnestelsel fungeert als een zwaartekracht "visnet" dat op elk moment duizenden gebonden interstellaire objecten van deze grootte bevat. Deze gebonden interstellaire objecten zouden mogelijk leven kunnen planten van een ander planetair systeem en in het zonnestelsel. De effectiviteit van het visnet is groter voor een dubbelstersysteem, zoals de nabijgelegen Alpha Centauri A en B, die tijdens hun leven objecten zo groot als de aarde zouden kunnen vastleggen."

"We verwachten dat de meeste objecten waarschijnlijk rotsachtig zijn, maar in principe kunnen ze ook ijzig (komeet) van aard zijn, " Ginsburg toegevoegd. "Ongeacht of ze rotsachtig of ijzig zijn, ze kunnen worden uitgeworpen uit hun gastheersysteem en reizen mogelijk duizenden lichtjaren weg. Met name het centrum van de melkweg kan fungeren als een krachtige motor om de Melkweg te zaaien."

Deze studie bouwt voort op eerder onderzoek van Ginsburg, Loeb en Gary A. Wegner van het Wilder Lab van Dartmouth College. In een studie uit 2016, gepubliceerd in de Maandelijkse mededelingen van de Royal Astronomical Society , ze suggereerden dat het centrum van de Melkweg het instrument zou kunnen zijn waardoor hypervelocity-sterren uit een binair systeem worden uitgeworpen en vervolgens door een ander systeem worden gevangen.

Omwille van deze studie, het team creëerde een analytisch model om te bepalen hoe waarschijnlijk het is dat objecten worden verhandeld tussen sterrenstelsels op galactische schaal. Zoals Loeb uitlegde:

"In het nieuwe artikel hebben we berekend hoeveel rotsachtige objecten die door het ene planetaire systeem worden uitgeworpen, door een ander kunnen worden gevangen in het hele Melkwegstelsel. Als het leven een miljoen jaar kan overleven, er zouden meer dan een miljoen objecten ter grootte van Oumuamua kunnen zijn die door een ander systeem worden vastgelegd en leven tussen sterren kunnen overbrengen. Daarom is panspermie niet uitsluitend beperkt tot schalen ter grootte van het zonnestelsel, en de hele Melkweg zou mogelijk biotische componenten over grote afstanden kunnen uitwisselen."

"[O] ons fysieke model heeft de opnamesnelheid van objecten in de Melkweg berekend, die sterk afhankelijk zijn van de snelheid en de levensduur van alle organismen die op het object kunnen reizen, "voegde Ginsburg toe. "Niemand had eerder zo'n berekening gedaan, en we vinden dit is heel nieuw en spannend."

Van dit, ze ontdekten dat de mogelijkheid van galactische panspermie neerkwam op een paar variabelen. Voor een, de vangsnelheid van objecten die uit planetaire systemen worden uitgeworpen, is afhankelijk van de snelheidsspreiding en de grootte van het gevangen object. Tweede, de waarschijnlijkheid dat het leven van het ene systeem naar het andere kan worden verspreid, is sterk afhankelijk van de overlevingsduur van de organismen.

Echter, uiteindelijk ontdekten ze dat zelfs in de slechtste scenario's, de hele Melkweg zou over grote afstanden biotische componenten kunnen uitwisselen. Kortom, ze hebben vastgesteld dat panspermia levensvatbaar is op galactische schalen, en zelfs tussen sterrenstelsels. Zoals Ginsburg zei:

"Kleinere objecten worden eerder vastgelegd. Als je de Saturnusmaan Enceladus (die op zichzelf erg interessant is) als voorbeeld neemt, we schatten dat maar liefst 100 miljoen van dergelijke levendragende objecten van het ene systeem naar het andere zijn gereisd! Opnieuw, Ik denk dat het belangrijk is om op te merken dat onze berekening voor levendragende objecten is."

De studie ondersteunt ook een mogelijke conclusie die werd getrokken in twee eerdere onderzoeken uitgevoerd door Loeb en James Guillochon (een Einstein Fellow bij het ITC) in 2014. In de eerste studie, Loeb en Guillochon traceerden de aanwezigheid van hypervelocity stars (HVS's) tot galactische fusies, waardoor ze hun respectievelijke sterrenstelsels verlieten met semi-relativistische snelheden - een tiende tot een derde van de snelheid van het licht.

In de tweede studie Guillochon en Loeb stelden vast dat er ongeveer een biljoen HVS's in de intergalactische ruimte zijn en dat hypervelocity-sterren hun planetenstelsel met zich mee zouden kunnen nemen. Deze systemen zouden daarom in staat zijn om leven (dat zelfs de vorm zou kunnen aannemen van geavanceerde beschavingen) van het ene sterrenstelsel naar het andere te verspreiden.

"In principe, leven kan zelfs worden overgedragen tussen sterrenstelsels, omdat sommige sterren uit de Melkweg ontsnappen, "zei Loeb. "Enkele jaren geleden, we hebben met Guillochon laten zien dat het universum vol is met een zee van sterren die uit sterrenstelsels zijn uitgestoten met snelheden tot een fractie van de lichtsnelheid door paren massieve zwarte gaten (gevormd tijdens het samensmelten van sterrenstelsels) die als katapulten fungeren. Deze sterren kunnen mogelijk leven door het heelal overbrengen."

Zoals het staat, deze studie zal ongetwijfeld enorme implicaties hebben voor ons begrip van het leven zoals we het kennen. In plaats van met een meteoriet naar de aarde te komen, mogelijk van Mars of ergens anders in het zonnestelsel, de noodzakelijke bouwstenen voor leven zouden volledig vanuit een ander sterrenstelsel (of een ander sterrenstelsel) op aarde kunnen zijn aangekomen.

Misschien zullen we op een dag leven buiten ons zonnestelsel tegenkomen dat enige gelijkenis vertoont met het onze, tenminste op genetisch niveau. Misschien komen we zelfs enkele geavanceerde soorten tegen die verre (zeer verre) verwanten zijn, en samen nadenken over waar de basisingrediënten vandaan kwamen die ons allemaal mogelijk maakten.