เป็นเวลาเกือบสองศตวรรษที่นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งทฤษฎีว่าสิ่งมีชีวิตอาจถูกกระจายไปทั่วจักรวาลด้วยอุกกาบาตดาวเคราะห์น้อยดาวเคราะห์น้อยและวัตถุทางดาราศาสตร์อื่น ๆ ทฤษฎีนี้เรียกว่า Panspermia มีพื้นฐานมาจากความคิดที่ว่าจุลินทรีย์และสารตั้งต้นทางเคมีของสิ่งมีชีวิตสามารถอยู่รอดได้จากการส่งผ่านระบบดาวดวงหนึ่งไปยังระบบถัดไป
การขยายตัวของทฤษฎีนี้ทีมนักวิจัยจากศูนย์ดาราศาสตร์ฟิสิกส์ฮาร์วาร์ดสมิ ธ โซเนียน (CfA) ได้ทำการศึกษาที่พิจารณาว่า panspermia สามารถเป็นไปได้ในระดับกาแลคซีหรือไม่ ตามแบบจำลองที่พวกเขาสร้างพวกเขาระบุว่าทางช้างเผือกทั้งหมด (และกาแลคซีอื่น ๆ ) สามารถแลกเปลี่ยนส่วนประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิตได้
การศึกษา“ Galactic Panspermia” เพิ่งปรากฏออนไลน์และกำลังได้รับการตรวจสอบเพื่อเผยแพร่โดย ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์. การศึกษาครั้งนี้นำโดย Idan Ginsburg นักวิชาการเยี่ยมชมสถาบัน CfA ของทฤษฎีและการคำนวณ (ITC) และรวม Manasvi Lingam และ Abraham Loeb - นักวิจัยหลังปริญญาเอก ITC และผู้อำนวยการของ ITC และ Frank B. Baird Jr. มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดตามลำดับ
ตามที่ระบุการศึกษาของพวกเขางานวิจัยที่ผ่านมาส่วนใหญ่ใน panspermia ได้มุ่งเน้นว่าชีวิตสามารถกระจายผ่านระบบสุริยะหรือดาวข้างเคียงได้หรือไม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการศึกษาเหล่านี้กล่าวถึงความเป็นไปได้ที่ชีวิตอาจถูกถ่ายโอนระหว่างดาวอังคารและโลก (หรือวัตถุสุริยะอื่น ๆ ) ผ่านดาวเคราะห์น้อยหรืออุกกาบาต เพื่อประโยชน์ในการศึกษาของพวกเขา Ginsburg และเพื่อนร่วมงานของเขาได้สร้างเครือข่ายที่กว้างขึ้นโดยดูที่กาแล็กซี่ทางช้างเผือกและที่อื่น ๆ
ดังที่ดร. โลเบบบอกนิตยสารอวกาศผ่านอีเมลแรงบันดาลใจในการศึกษาครั้งนี้มาจากผู้เข้าชมดวงดาวที่รู้จักกันเป็นครั้งแรกถึงระบบสุริยะของเรา - ดาวเคราะห์น้อย ‘อุมมมอมัว:
“ หลังจากการค้นพบนั้นมานาสวี่ลิงกัมและฉันเขียนกระดาษที่เราแสดงให้เห็นว่าวัตถุระหว่างดวงดาวอย่าง `โออุมมูเอะสามารถถูกจับผ่านการปฏิสัมพันธ์แรงดึงดูดกับดาวพฤหัสและดวงอาทิตย์ ระบบสุริยจักรวาลทำหน้าที่เป็น“ ตาข่ายดักจับโน้มถ่วง” ที่ประกอบด้วยวัตถุระหว่างดวงดาวนับพันที่มีขนาดเท่ากันทุกเวลา วัตถุระหว่างดวงดาวที่ถูกผูกไว้เหล่านี้สามารถสร้างชีวิตจากระบบดาวเคราะห์อื่นและในระบบสุริยะ ประสิทธิภาพของอวนจับปลามีขนาดใหญ่กว่าสำหรับระบบดาวคู่เช่น Alpha Centauri A และ B ที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งสามารถจับวัตถุที่มีขนาดใหญ่เท่าโลกในช่วงชีวิตของพวกเขา”
“ เราคาดหวังว่าวัตถุส่วนใหญ่น่าจะเป็นหิน แต่โดยหลักการแล้วพวกมันอาจเป็นน้ำแข็งในธรรมชาติได้” Ginsburg กล่าว “ ไม่ว่าพวกเขาจะเป็นหินหรือน้ำแข็งพวกเขาสามารถถูกไล่ออกจากระบบโฮสต์และเดินทางไปหลายพันปีแสง โดยเฉพาะอย่างยิ่งศูนย์กลางของกาแลคซีสามารถทำหน้าที่เป็นเครื่องมืออันทรงพลังในการสร้างทางช้างเผือกได้”
การศึกษาครั้งนี้เป็นการวิจัยก่อนหน้านี้ดำเนินการโดย Ginsburg, Loeb และ Gary A. Wegner จาก Wilder Lab ที่ Dartmouth College ในการศึกษาปี 2559 ตีพิมพ์ใน ประกาศรายเดือนของสมาคมดาราศาสตร์พวกเขาแนะนำว่าจุดศูนย์กลางของทางช้างเผือกอาจเป็นเครื่องมือที่ดาวฤกษ์ hypervelocity ถูกขับออกจากระบบดาวคู่จากนั้นถูกจับด้วยระบบอื่น
เพื่อประโยชน์ในการศึกษานี้ทีมได้สร้างแบบจำลองการวิเคราะห์เพื่อตรวจสอบว่ามีความเป็นไปได้ที่วัตถุจะถูกแลกเปลี่ยนระหว่างระบบดาวในระดับกาแลคซี ตามที่ Loeb อธิบาย:
“ ในกระดาษใหม่เราคำนวณว่าวัตถุที่เป็นหินจำนวนหนึ่งที่ถูกขับออกจากระบบดาวเคราะห์หนึ่งสามารถถูกดักได้โดยอีกอันหนึ่งทั่วทั้งกาแลคซีทางช้างเผือก หากชีวิตสามารถอยู่รอดได้เป็นล้านปีอาจมีวัตถุขนาดใหญ่กว่าหนึ่งล้านตัวที่ถูกจับโดยระบบอื่นและสามารถถ่ายโอนชีวิตระหว่างดวงดาวได้ ดังนั้น pperpermia จึงไม่ จำกัด เฉพาะเครื่องชั่งขนาดระบบสุริยะและทางช้างเผือกทั้งระบบอาจทำการแลกเปลี่ยนส่วนประกอบทางชีวภาพในระยะทางไกล "
“ แบบจำลองทางกายภาพของคุณ [O] คำนวณอัตราการจับของวัตถุในทางช้างเผือกซึ่งขึ้นอยู่กับความเร็วและอายุการใช้งานของสิ่งมีชีวิตใด ๆ ที่อาจเคลื่อนที่บนวัตถุ” Ginsburg กล่าวเสริม “ ไม่มีใครเคยทำการคำนวณมาก่อนและเรารู้สึกว่ามันค่อนข้างแปลกใหม่และน่าตื่นเต้น”
จากนี้พวกเขาพบว่าความเป็นไปได้ของ panspermia กาแลคซีมาลงไปที่ตัวแปรไม่กี่ สำหรับหนึ่งอัตราการจับภาพของวัตถุที่พุ่งออกมาจากระบบดาวเคราะห์นั้นขึ้นอยู่กับการกระจายตัวของความเร็วเช่นเดียวกับขนาดของวัตถุที่ถูกจับ ประการที่สองความน่าจะเป็นที่ชีวิตสามารถกระจายจากระบบหนึ่งไปสู่อีกระบบหนึ่งขึ้นอยู่กับอายุการใช้งานของสิ่งมีชีวิต
อย่างไรก็ตามในท้ายที่สุดพวกเขาพบว่าแม้ในสถานการณ์กรณีที่เลวร้ายที่สุดทางช้างเผือกทั้งหมดก็สามารถแลกเปลี่ยนส่วนประกอบทางชีวภาพในระยะทางไกลได้ ในระยะสั้นพวกเขาระบุว่า panspermia สามารถใช้ได้ในระดับกาแลคซีและแม้แต่ระหว่างกาแลคซี ดังที่ Ginsburg กล่าวว่า:
“ วัตถุขนาดเล็กมักจะถูกจับมากกว่า หากคุณพิจารณาตัวอย่างดวงจันทร์เอนเซลาดัสของดาวเสาร์ (ซึ่งน่าสนใจมากในตัวมันเอง) เป็นตัวอย่างเราประเมินว่าวัตถุที่มีชีวิตเช่นนี้อาจเดินทางจากระบบหนึ่งไปอีกระบบหนึ่งได้ถึง 100 ล้านชิ้น! อีกครั้งฉันคิดว่ามันสำคัญที่จะต้องทราบว่าการคำนวณของเรานั้นมีไว้สำหรับวัตถุที่มีชีวิต”
การศึกษายังเพิ่มข้อสรุปที่เป็นไปได้ในสองการศึกษาก่อนหน้านี้ที่จัดทำโดย Loeb และ James Guillochon (Einstein Fellow กับ ITC) ในปี 2014 ในการศึกษาครั้งแรก Loeb และ Guillochon ตรวจสอบการปรากฏตัวของดาว hypervelocity (HVSs) ซึ่งทำให้พวกมันปล่อยกาแลคซีแต่ละแห่งด้วยความเร็วกึ่งสัมพัทธภาพ - หนึ่งในสิบถึงหนึ่งในสามของความเร็วแสง
ในการศึกษาครั้งที่สอง Guillochon และ Loeb ระบุว่ามี HVS ประมาณล้านล้านล้านดวงในอวกาศระหว่างกาแลคซีและดาว hypervelocity สามารถนำระบบดาวเคราะห์มาด้วย ระบบเหล่านี้จะสามารถแพร่กระจายสิ่งมีชีวิต (ซึ่งอาจเป็นรูปแบบของอารยธรรมขั้นสูง) จากกาแลคซีหนึ่งไปอีกจักรวาลหนึ่ง
“ ตามหลักการแล้วชีวิตอาจถูกถ่ายโอนระหว่างกาแลคซีเนื่องจากดาวบางดวงหนีจากทางช้างเผือก” Loeb กล่าว “ เมื่อหลายปีก่อนเราพบกับ Guillochon ว่าจักรวาลเต็มไปด้วยทะเลดาวฤกษ์ที่ถูกปล่อยออกมาจากกาแลคซีด้วยความเร็วสูงถึงเศษเสี้ยวของความเร็วแสงผ่านหลุมดำคู่ใหญ่ (ก่อตัวขึ้นระหว่างการรวมกาแลคซี) ซึ่งทำหน้าที่เป็น หนังสติ๊ก ดาวเหล่านี้อาจถ่ายโอนชีวิตไปทั่วจักรวาล”
การศึกษาครั้งนี้ยืนยันว่ามีนัยยะสำคัญต่อความเข้าใจชีวิตของเราอย่างที่เราทราบ แทนที่จะมาถึงโลกบนอุกกาบาตซึ่งอาจมาจากดาวอังคารหรือที่อื่นในระบบสุริยะหน่วยการสร้างที่จำเป็นสำหรับชีวิตอาจมาถึงโลกจากระบบดาวอื่น (หรือกาแลคซีอื่น) โดยสิ้นเชิง
บางทีสักวันหนึ่งเราจะพบกับชีวิตนอกระบบสุริยะของเราซึ่งมีความคล้ายคลึงกับเราอย่างน้อยก็ในระดับพันธุกรรม บางทีเราอาจเจอสายพันธุ์ขั้นสูงบางชนิดที่อยู่ห่างไกล (ไกลมาก) ญาติและไตร่ตรองร่วมกันว่าส่วนผสมพื้นฐานที่ทำให้เราเป็นไปได้ทั้งหมดมาจากไหน
