类似银河系的星系有无数个,是否意味着生命

我们知道,银河系在宇宙中并不起眼,但目前看来唯一特殊的是在银河系的冰山一角内,存在着生命,这是无与伦比的。那么在如此浩瀚的宇宙,类似银河系的星系必然不在少数,那么是否意味着在无数个类银河系中,是否存在生命?

科学家推测,鉴于我们宇宙中星系的绝对数量(现代估计高达2万亿个),生命出现的机会肯定是无限的。也有理论认为,星系(如恒星)有可居住的区域,在那里,恒星系统太靠近核心或太远离星系旋臂,就不得不暴露在太多的辐射下,生命无法出现。

但某些类型的星系更有可能产生智慧生命吗?不久前,科学家们认为,巨大的椭圆星系——比漩涡星系(如银河系)要大得多——是一个更可能发现先进文明的地方。但根据阿肯色大学的最新研究,这些星系可能并不是以前人们认为的文明摇篮。

简单地说,椭圆星系占我们宇宙角落(处女座超级星系团)所有星系的10%到15%。它们之所以这样命名是因为它们的椭球面轮廓,通常由非常古老和低质量恒星(M型红矮星)组成。再加上恒星形成率低,这使得它们与漩涡星系相比更加黯淡。

椭圆星系:系外生命的可能场所

最大的星系通常是巨大的椭圆星系,其中包含超过一万亿颗恒星,直径可达一百万光年,是银河系的10倍大。基于三个标准,一个研究小组在年的一项研究中提出,这些星系是寻找外星智慧(ETI)证据的最佳场所。

首先,银河系中能够容纳行星的恒星总数。其次,还有生命所必需的化学元素,如碳、氧和铁的可用性——这在存在较老恒星的地方更为可能。第三,超新星爆发的速度,释放出强大的辐射,可以抑制附近行星上复杂生命的形成和演化。

研究小组利用斯隆数字天空调查获得的超过15万个附近星系的数据,建立了一个宇宙模型来评估某些类型星系的潜在可居住性。他们所确定的是,富含金属的椭圆星系(但其恒星形成率只有银河系的十分之一)可能拥有的可居住行星数量是银河系的一万倍。

正因为如此,他们在统计学概率上更有可能成为“文明的摇篮”。但根据阿肯色大学天体物理学退休教授兼讲师丹尼尔·惠特米尔(DanielWhitmire)的说法,年的研究和由此产生的模型与被称为平庸原则(aka)的统计规则相矛盾。

这一原则规定,作为相反证据的替代,一个物体或物体的某些属性应被视为其类别的典型(而不是非典型)。正如惠特默在阿肯色大学的一份新闻声明中所说:

“年的报纸在平庸原则上存在严重问题。换句话说,我们为什么不会发现自己生活在一个巨大的椭圆星系中呢?对我来说这是个危险信号。任何时候,当你发现自己是一个异类,即非典型,那么这就是平庸原则的问题。”

根据哥白尼原理,地球和人类文明应被视为宇宙其他地方可居住行星和技术文明的典型,即位于核心和臂之间的螺旋星系中。但年的研究结果却恰恰相反,大多数可居住行星将位于我们自己星系以外的一类星系中。

在最近发表在《皇家天文学会月刊》上的一篇论文中,惠特米尔提出了两个原因,为什么大型椭圆星系对ETIs来说可能不是一个好的选择。在一个场景中,由于类星体活动和超新星的作用,椭圆星系经历了大规模的星系绝育事件,而超新星发生在星系更小更紧密的时候。

另一方面,大椭圆星系普遍较高的金属丰度可能会导致大椭圆星系中气态行星的数量不成比例地增加,这意味着岩石行星更少。而且椭圆星系的演化与银河系完全不同,这些星系经历了一个早期的阶段,在这个阶段,有如此多的辐射,以至于它会完全地用辐射轰击星系中任何可居住的行星,随后恒星的形成率,以及任何新的行星,基本上变成了零。也就是说,没有新恒星形成,所有旧恒星都会被辐照和消毒。

结论

这项研究与近年来进行的重新考虑行星可居住性问题的研究类似。科学家们建议将地球环境(及其生命形式)随时间演变的过程考虑在内,而不是将当今的地球作为模板。虽然今天地球有一个相对温暖且富含氧/氮的大气,但当生命最初出现时,它其实是一个非常不同的地方。

虽然这项研究让人怀疑巨型椭圆星系是寻找智慧生命的最佳场所,但它意味着寻找智慧文明的努力最好是针对我们自己的星系和类似的星系。根据SDSS的数据,螺旋星系更为常见,占已知宇宙星系的77%。现在,如果我们能从统计学上找到更可能存在生命的证据,我们就可以更快地找到线索!




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