Astronomie

Quelles sont les étapes de la vie d'un univers ?

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Les périodes géologiques décrivent des phases variables au cours des dernières centaines de millions d'années sur Terre.

Existe-t-il des noms pour les périodes sur une échelle de temps supérieure de 1 à 2 ordres de grandeur, c'est-à-dire pour les étapes d'un/de l'univers ?

J'ai trouvé quelques bribes d'informations mais rien d'aussi clair que pour les périodes géologiques, peut-être à cause de la conjecture impliquée.


Oui il y en a. Ils sont principalement basés sur ce qui domine la densité énergétique de l'univers à l'époque et ils sont connus sous le nom d'époques.

Ainsi, nous avons l'époque inflationniste dans la première fraction minuscule ($sim 10^{-32}$) d'une seconde, lorsque la densité d'énergie était dominée par un champ inflationniste.

Nous sommes alors à l'époque électrofaible, où les forces nucléaires et électromagnétiques faibles se sont unies.

Ceci est suivi par l'époque des quarks lorsque les forces électromagnétiques et nucléaires faibles se séparent à environ $10^{-12}$s, qui est suivie par l'époque des hadrons entre environ un millionième de seconde et 1 seconde, lorsque les quarks ont pu être confinés dans des hadrons multiquarks.

Ensuite, l'époque des leptons entre environ 1 seconde et une minute où la plupart des hadrons se sont annihilés les uns avec les autres et la densité d'énergie est dominée par les électrons, les positrons et les neutrinos, bien que cela coïncide également avec "l'époque de la nucléosynthèse primordiale" lorsque le premier multi -des noyaux de nucléons ont été construits.

De là jusqu'à environ 300 000 ans, nous avons l'époque du rayonnement, lorsque les photons dominaient la densité d'énergie de l'univers.

Après cela, l'univers est entré dans l'époque dominée par la matière pendant environ 5 milliards d'années et maintenant nous sommes à l'époque où l'univers est dominé par l'énergie noire.

Il existe d'autres schémas et d'autres nomenclatures selon l'objet de la physique. Par exemple, les personnes intéressées par la formation des premières étoiles parleront de "l'époque de la réionisation", qui s'est produite quelque 100 millions d'années après le big-bang. Ceux qui étudient le fond diffus cosmologique parlent de "l'époque de la recombinaison", qui coïncide à peu près avec la transition d'un rayonnement à un univers dominé par la matière.


Une étude révèle que la vie dans l'univers pourrait être courante, mais pas dans notre quartier

Crédit : CC0 Domaine public

Pour aider à répondre à l'une des grandes questions existentielles – comment la vie a-t-elle commencé ? – une nouvelle étude combine des modèles biologiques et cosmologiques. Le professeur Tomonori Totani du département d'astronomie a examiné comment les éléments constitutifs de la vie pouvaient se former spontanément dans l'univers, un processus connu sous le nom d'abiogenèse.

S'il y a une chose dans l'univers qui est certaine, c'est que la vie existe. Cela a dû commencer à un moment donné, quelque part. Mais malgré tout ce que nous savons de la biologie et de la physique, les détails exacts sur comment et quand la vie a commencé, et aussi si elle a commencé ailleurs, sont largement spéculatifs. Cette omission séduisante de notre connaissance collective a mis de nombreux scientifiques curieux dans un voyage pour découvrir de nouveaux détails qui pourraient faire la lumière sur l'existence elle-même.

Comme la seule vie que nous connaissons est basée sur la Terre, les études sur les origines de la vie sont limitées aux conditions spécifiques que nous trouvons ici. Par conséquent, la plupart des recherches dans ce domaine examinent les composants les plus fondamentaux communs à tous les êtres vivants connus : l'acide ribonucléique, ou ARN. Il s'agit d'une molécule beaucoup plus simple et essentielle que le plus célèbre acide désoxyribonucléique, ou ADN, qui définit la façon dont nous sommes assemblés. Mais l'ARN est encore des ordres de grandeur plus complexes que les types de produits chimiques que l'on a tendance à trouver flottant dans l'espace ou collés à la face d'une planète sans vie.

L'ARN est un polymère, c'est-à-dire qu'il est constitué de chaînes chimiques, appelées dans ce cas nucléotides. Les chercheurs dans ce domaine ont des raisons de croire qu'un ARN d'au moins 40 à 100 nucléotides de long est nécessaire pour que le comportement d'auto-réplication nécessaire à la vie existe. Avec suffisamment de temps, les nucléotides peuvent se connecter spontanément pour former de l'ARN dans les bonnes conditions chimiques. Mais les estimations actuelles suggèrent qu'un nombre magique de 40 à 100 nucléotides n'aurait pas dû être possible dans le volume d'espace que nous considérons comme l'univers observable.

"Cependant, il y a plus dans l'univers que l'observable", a déclaré Totani. "Dans la cosmologie contemporaine, il est admis que l'univers a subi une période d'inflation rapide produisant une vaste région d'expansion au-delà de l'horizon de ce que nous pouvons observer directement. La prise en compte de ce plus grand volume dans les modèles d'abiogenèse augmente considérablement les chances que la vie se produise. "

En effet, l'univers observable contient environ 10 sextillions (10 22 ) d'étoiles. Statistiquement parlant, la matière dans un tel volume ne devrait pouvoir produire que de l'ARN d'environ 20 nucléotides. Mais il est calculé que, grâce à une inflation rapide, l'univers peut contenir plus d'une étoile googol (10 100 ), et si tel est le cas, des structures d'ARN plus complexes et vitales sont plus que probables, elles sont pratiquement inévitables. .

"Comme beaucoup dans ce domaine de recherche, je suis motivé par la curiosité et par de grandes questions", a déclaré Totani. « La combinaison de mes récentes recherches sur la chimie de l'ARN et de ma longue histoire de la cosmologie m'amène à réaliser qu'il existe une manière plausible pour l'univers d'être passé d'un état abiotique (sans vie) à un état biotique. là-dessus pour découvrir les origines de la vie."


Quelles sont les étapes de la vie d'un univers ? - Astronomie

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Shostak, S. “Rapprochement sur E.T.” Sky & Télescope (Novembre 2010) : 22. Beau résumé des efforts actuels et proposés pour rechercher une vie intelligente là-bas.

Sites Internet

Astrobiologie

Astrobiology Web : Un site d'actualités avec de bonnes informations et beaucoup de matériel.

Exploring Life’s Origins : un site Web pour le projet Exploring Origins, qui fait partie de l'exposition multimédia du Boston Museum of Science. Explorez l'origine de la vie sur Terre avec une chronologie interactive, approfondissez vos connaissances sur le rôle de l'ARN, "construisez une cellule" et explorez des liens pour en savoir plus sur l'astrobiologie et d'autres informations connexes.

Histoire de l'Astrobiologie : Par Marc Kaufman, sur le site Astrobiologie de la NASA.

La vie, ici et au-delà : par Marc Kaufman, sur le site d'astrobiologie de la NASA.

Berkeley SETI Research Center : Le groupe de l'Université de Californie a récemment reçu une subvention de 100 millions de dollars d'un milliardaire russe pour lancer le projet Breakthrough: Listen.

Fermi Paradox : Pourrions-nous être seuls dans notre partie de la Galaxie ou, plus dramatique encore, pourrions-nous être la seule société technologique de l'univers ? Un débat utile.

Planetary Society : Ce groupe de plaidoyer pour l'exploration a plusieurs pages consacrées à la recherche de la vie.

Institut SETI : une organisation clé dans la recherche de la vie dans l'univers, le site Web de l'institut regorge d'informations et de vidéos sur l'astrobiologie et le SETI.

SETI : Sky & Télescope magazine propose de bons articles sur ce sujet.

Vidéos

Astrobiologie

Complexe de Copernic : Sommes-nous spéciaux dans le cosmos ? : Une vidéo d'une conférence de niveau populaire par Caleb Scharf de l'Université de Columbia (1:18:54).

Life at the Edge: Life in Extreme Environments on Earth and the Search for Life in the Universe: Une vidéo d'une conférence non technique de 2009 par Lynn Rothschild du NASA Ames Research Center (1:31:21).

Saturn's Moon Titan: A World with Rivers, Lakes, and Possible Even Life: Une vidéo d'une conférence de 2011 par Chris McKay du NASA Ames Research Center (1:23:33).

Allen Telescope Array: The Newest Pitchfork for Exploring the Cosmic Haystack: Une conférence de niveau populaire 2013 par Jill Tarter de l'Institut SETI (1:45:55).

Confessions d'un chasseur extraterrestre : 2009 interview avec Seth Shostak sur FORA TV (36:27).

À la recherche d'une vie intelligente parmi les étoiles : nouvelles stratégies : une conférence non technique de 2010 par Seth Shostak de l'institut SETI (1:29:58).


Cette image montre des candidats de galaxies naines primordiales entourés de vert. Trois agrandissements à droite montrent plusieurs objets nains qui sont aux limites des capacités actuelles de l'instrument de Hubble en septembre 2004. L'UDF de Hubble est une petite région du ciel en direction de la constellation australe de Fornax. Les objets les plus faibles ont moins d'un quatre milliardième de luminosité des étoiles visibles à l'œil nu.

Un scénario envisageant la création des premières étoiles suggère que les particules de matière noire sont très légères et peuvent traverser l'espace plus rapidement. Ces modèles de matière noire chaude prédisent que la matière noire a formé de longues structures filamenteuses le long desquelles les étoiles apparaissaient comme des perles sur un fil. Dans cette simulation, un filament de gaz se condense puis se fragmente pour former les premières étoiles. L'ombrage bleu dans cette image reflète les changements dans la densité du gaz.


Quelles sont les étapes de la vie d'un univers ? - Astronomie

Edité par Michael Lam le 2 août 2016: Les cycles de vie des galaxies ne sont pas aussi bien définis que la vie des étoiles, par exemple. Une galaxie comme la Voie lactée s'est formée dans l'univers primitif, puis a subi des périodes d'« activité » accrue, telles qu'une formation accrue d'étoiles. Finalement, lorsque tout le gaz libre est transformé en étoiles, après de nombreuses générations, seules les étoiles qui peuvent vivre pendant de très longues périodes survivront, et ainsi les galaxies avec beaucoup d'étoiles jeunes, chaudes et bleues finiront par se transformer en galaxies avec beaucoup de vieilles étoiles rouges plus fraîches. Parfois, les galaxies peuvent « grandir » en fusionnant les unes avec les autres. Voir ci-dessous pour plus d'informations.

Quel âge a la Voie lactée ? Est-ce une galaxie jeune ou ancienne, par rapport aux autres galaxies ?

Les galaxies meurent-elles tôt ou tard, sont-elles toutes englouties par un trou noir interne ? Si oui, quelle est leur durée de vie moyenne ? Quelle fraction de sa durée de vie probable la Voie lactée a-t-elle déjà « vécue » ?

Ont-ils des étapes de vie - peut-on parler de manière significative d'une galaxie passant par une enfance, une adolescence, une maturité, une sénescence, etc. ?

Ce sont toutes de très bonnes questions et je pense que beaucoup d'astronomes se penchent sur tout cela en ce moment. On croyait autrefois que toutes les galaxies se sont formées en une période de temps relativement courte - l'« époque de la formation des galaxies ». Cette idée a été à peu près réfutée et de nos jours, il est plus courant de penser que les galaxies se forment à partir de fusions de galaxies plus petites et ainsi de suite. Cela signifie que la formation est un processus continu, il n'est donc pas facile d'attribuer des âges aux galaxies. Nous pourrions attribuer un âge à la Voie lactée par les âges de ses constituants les plus anciens. Les amas globulaires ont 13 milliards d'années, ce qui se rapproche de l'âge supposé de l'univers. Le destin probable de la Voie lactée n'est pas d'être englouti par le trou noir central, mais de fusionner avec une autre galaxie voisine, M31 dans la constellation d'Andromède. Le résultat final serait très probablement une galaxie elliptique beaucoup plus grande.

C'est très intéressant ce que vous avez dit sur la fusion des galaxies. Quand vous dites « Et ainsi de suite », voulez-vous dire cela littéralement ? Finalement, le nombre de galaxies dans l'univers sera 1 ?

Je doute qu'ils fusionnent tous en un seul, mais les amas de galaxies pourraient fusionner en d'énormes galaxies ! Ce n'est que spéculation bien sûr.

Pourquoi pas? Qu'est-ce qui étoufferait l'envie de fusionner ? Si la gravité peut rassembler de petites galaxies pour en faire de grandes, laquelle ne pourrait-elle pas également rassembler les plus grandes ? Ce n'est pas comme si la force avait une portée maximale.

Juste à cause de l'expansion de l'univers qui sépare les galaxies. La connaissance acceptée à l'heure actuelle est qu'il n'y a pas assez de matière pour l'arrêter, donc les galaxies des côtés opposés de l'univers ne pourraient jamais se rapprocher.

Je vois ce que tu dis mais est-ce vrai ? Vous avez deux très grandes galaxies très éloignées l'une de l'autre. Ils se ferment avec une accélération de x. En même temps, l'univers est en expansion avec une accélération de y. Si x est supérieur à y, les galaxies finiront par se combiner. Si non, non. Mais ma compréhension est que y diminue alors que tout réel x augmente certainement (à mesure que les masses se déplacent l'une vers l'autre).

Pourquoi x augmentera-t-il à mesure que les galaxies s'éloigneront avec l'expansion de l'univers ?

Il semble qu'en pratique, il existe au moins une possibilité distincte que toutes les étoiles se retrouvent dans la même galaxie.

Cela n'est pas susceptible de se produire comme je l'ai décrit ci-dessus.

L'expansion de l'univers abaisse le taux d'augmentation de x, mais ne l'amène jamais à zéro, encore moins en l'inversant. Sur des périodes suffisamment longues, x deviendra toujours arbitrairement grand *peut-être* plus grand que toute valeur plausible de y.

Je ne vois pas pourquoi vous pensez que l'attraction gravitationnelle entre 2 corps (ou x) va augmenter à mesure qu'ils s'éloignent !

Les changements absolus de la distance séparant deux corps quelconques ont une composante de contraction ou de fermeture et une composante d'expansion ou d'éloignement. Dans le cas dont nous discutons, la composante de contraction (ou vitesse) est fonction de l'attraction gravitationnelle. Cette fonction est une exponentielle donc, au fil du temps, quoi qu'il arrive, la composante ou la vitesse de contraction deviendra arbitrairement grande. (Tout ce que fait l'expansion de l'univers, c'est de réduire le taux d'augmentation, allongeant le temps nécessaire pour atteindre une vitesse de fermeture donnée. Mais les corps atteindront toujours une vitesse donnée, avec suffisamment de temps, car l'accélération de fermeture est toujours positive.) Je ne vois aucune raison pour laquelle la vitesse de fermeture ne devrait pas dépasser la vitesse d'expansion, ce qui bien sûr ne signifie pas qu'une telle raison n'existe pas.

Pour commencer, l'attraction gravitationnelle va comme l'inverse du carré de la distance - ce n'est pas une exponentielle ! Je serais également intéressé de savoir d'où vous tenez ces idées. L'univers se contractera et toutes les galaxies fusionneront s'il contient suffisamment de matière pour arrêter l'expansion de Hubble. Sinon, l'Univers s'étendra pour toujours et emportera la matière avec lui. La distance entre les galaxies augmentera de sorte que l'attraction gravitationnelle entre elles diminuera. Ils ne fusionneraient pas dans ce cas. Les preuves d'observation actuelles indiquent un univers plat - c'est-à-dire. celui qui est juste sur le seuil où il s'étendra pour toujours. Les galaxies ne peuvent pas toutes fusionner en une seule dans cet univers.

Je lis parfois que l'univers peut s'étendre pour toujours ou se contracter jusqu'à un certain point. Peut-être que cela pourrait faire les deux : s'étendre pour toujours en ce qui concerne l'espace tandis que toute la masse de l'univers tombe à un endroit commun.

L'espace est en quelque sorte « attaché » à la matière qu'il contient. S'il y a suffisamment de matière dans l'univers pour surmonter l'expansion de l'univers et se contracter jusqu'à un point, alors l'univers se contractera également jusqu'à un point. Vous ne pouvez pas avoir l'un sans l'autre.

Vraiment! Ceci est prédit par quelle théorie ou quel corpus de données ?

Comment proposez-vous de définir l'espace sans impliquer la matière ?

Nous ne parlons en fait que de fluctuations de densité. Même si 9999999+ de la matière dans l'univers se retrouvait dans 0,000000001- de l'espace (ou quel que soit le nombre de neuf et de zéros nécessaire pour capturer la proposition de la galaxie unique), le reste de l'univers serait toujours défini par très de faibles densités de matière -- un atome d'hydrogène par mégamètre cube, ou autre.

L'univers est trop « aggloméré » Les amas de galaxies liés gravitationnellement fusionneront probablement chacun en une seule galaxie, mais chacun de ces amas s'éloignera des autres si l'univers est ouvert ou plat. Je suis sûr que n'importe quel astronome à qui vous parlerez vous dira qu'il est extrêmement improbable (ce sont des scientifiques après tout, donc ne devrait jamais dire jamais !) que toutes les galaxies fusionnent en une seule à moins que l'univers ne soit fermé.

Je suis convaincu! Merci pour l'analyse.

Cette page a été mise à jour pour la dernière fois le 2 août 2016

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A propos de l'auteur

Maîtres Karen

Karen a été étudiante diplômée à Cornell de 2000 à 2005. Elle a ensuite travaillé comme chercheuse dans le cadre d'enquêtes sur les décalages vers le rouge des galaxies à l'Université Harvard et fait maintenant partie de la faculté de l'Université de Portsmouth dans son pays d'origine, le Royaume-Uni. Dernièrement, ses recherches se sont concentrées sur l'utilisation de la morphologie des galaxies pour donner des indices sur leur formation et leur évolution. Elle est la scientifique de projet pour le projet Galaxy Zoo.


Naissance des étoiles

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Rien que dans la Voie lactée, il y a des centaines de milliards d'étoiles, jeunes et moins jeunes, grandes et petites, silencieuses et violentes. Mais ils ont tous commencé de la même manière. Jetons un coup d'œil à la naissance des étoiles.

Lorsque nous regardons dans la Voie lactée, ce que nous voyons, ce sont les étoiles, mais une grande partie de la masse de la galaxie provient des nuages ​​​​d'hydrogène moléculaire, l'étoffe des futures étoiles. Ces nuages ​​sont heureux de dériver dans la Voie lactée pendant des millions, voire des milliards d'années, jusqu'à ce qu'un événement quelconque provoque l'effondrement du nuage. Il peut s'agir de la collision entre deux nuages ​​ou de l'onde de choc d'une supernova qui passe. Cela pousse le nuage vers le haut et donne à la gravité une chance de prendre le dessus et de commencer à effondrer le nuage.

Au fur et à mesure que le nuage s'effondre, de gros morceaux se cisaillent. Chacun d'eux deviendra une star à part entière. La gravité mutuelle sur chaque morceau du nuage continue de tirer le matériau vers l'intérieur. La conservation de la quantité de mouvement de toutes les particules individuelles dans le nuage le fait commencer à tourner.

La première étape de la naissance d'une étoile s'appelle une protoétoile. C'est là que la majorité de la matière stellaire s'est rassemblée en boule au centre, mais il y a un énorme disque de gaz et de poussière qui l'obscurcit de notre vue. Tant qu'il y a encore de la matière entrante, l'objet est une protoétoile. Après que suffisamment de matière tombe sur l'étoile, des jets de matière jaillissent de l'un ou l'autre pôle, annonçant la nouvelle protoétoile à l'Univers. L'étape de la protoétoile prend environ 100 000 ans.

Une fois qu'il n'y a plus de matière tombant vers l'intérieur, il ne reste plus qu'une boule de gaz chaude. Les astronomes appellent cette étape une étoile T Tauri. Il n'a pas de température et de pression internes pour commencer la fusion nucléaire en son centre, mais c'est toujours un objet très chaud et peut apparaître aussi brillant qu'une étoile ordinaire. Au cours des 100 millions d'années suivants, la gravité continue de faire s'effondrer l'étoile T Tauri jusqu'à ce que la température à son cœur atteigne le point où la fusion nucléaire peut commencer.

À ce stade, l'étoile fait une transition vers l'étape de séquence principale de sa vie. C'est un endroit où il restera pendant des millions, des milliards et même des milliards d'années en fonction de sa masse.

Nous avons écrit de nombreux articles sur les étoiles ici sur Universe Today. Voici un article sur la naissance des plus grandes étoiles, et quelques étoiles extrêmes dans les galaxies en fusion.

Nous avons enregistré plusieurs épisodes d'Astronomy Cast sur les étoiles. En voici deux qui pourraient vous être utiles : Épisode 12 : D'où viennent les bébés étoiles et Épisode 13 : Où vont les étoiles quand elles meurent ?


Quelles sont les étapes de la vie d'un univers ? - Astronomie

La tache blanche brillante est l'emplacement du trou noir supermassif dans la Voie lactée. Crédit : NASA

Le siècle dernier a apporté d'énormes progrès dans notre compréhension de l'univers. Nous connaissons les cycles de vie des étoiles, la structure des galaxies, les vestiges du big bang, et avons une compréhension générale de l'évolution de l'univers. Nous avons parcouru un chemin remarquable en utilisant le rayonnement électromagnétique comme outil d'observation de l'univers. Mais.

La gravité est le moteur derrière les processus de l'univers, et une grande partie de son action est sombre. Ouvrir une fenêtre gravitationnelle sur l'univers nous permettra d'aller plus loin que toute alternative. La gravité a son propre messager: Ondes gravitationnelles, ondulations dans le tissu de l'espace-temps, qui voyagent essentiellement sans être perturbées et nous permettent de scruter profondément la formation des premiers trous noirs, explorant des décalages vers le rouge aussi grands que

20, avant l'époque de la réionisation cosmique.

La découverte révolutionnaire des ondes gravitationnelles par les observatoires interférométriques au sol des ondes gravitationnelles au laser en 2015 est en train de changer l'astronomie, nous donnant accès au régime haute fréquence de l'astronomie des ondes gravitationnelles. C'est le domaine des objets de masse stellaire à faible décalage vers le rouge. Au cours des prochaines années, à mesure que la sensibilité des détecteurs au sol s'améliorera, nous assisterons à la croissance d'une astronomie à ondes gravitationnelles riche et productive. De nouvelles sources de faible masse seront découvertes dans l'Univers à faible décalage vers le rouge. Déjà la première observation d'ondes gravitationnelles a apporté une surprise, car l'existence de trous noirs binaires d'origine stellaire aussi lourds n'était pas largement attendue.

Mais la fenêtre basse fréquence en dessous d'un Hertz ne sera probablement jamais accessible depuis le sol. C'est dans cette fenêtre que l'on s'attend à observer les objets les plus lourds et les plus divers. L'ouverture d'une fenêtre gravitationnelle sur l'Univers en régime basse fréquence avec le détecteur spatial LISA nous permettra d'aller plus loin que toute alternative.

Des mesures exquises et sans précédent des masses et des spins des trous noirs permettront de retracer l'histoire des trous noirs à toutes les étapes de l'évolution des galaxies, et en même temps contraindre tout écart par rapport à la métrique Kerr de la relativité générale. le mission d'enquête LISA sera la toute première mission à étudier l'univers entier avec des ondes gravitationnelles. LISA est un moniteur tout-ciel et offrira une vue large sur un cosmos dynamique utilisant les ondes gravitationnelles comme messagers nouveaux et uniques pour dévoiler l'univers gravitationnel : il fournit la vue la plus proche jamais des processus précoces aux énergies TeV et peut sonder l'univers entier de ses plus petites échelles autour des singularités et des trous noirs jusqu'aux dimensions cosmologiques.


Étape 4 : Le Soleil – 22 à 41 ans

Notre stade solaire nous permet d'exercer notre pouvoir et de briller dans le monde en tant qu'adultes, quoi que cela puisse signifier pour l'individu. Nous avons tous les droits et avantages d'être adultes, souvent sans l'expérience et la sagesse nécessaires pour savoir quoi en faire. Certains utiliseront cette période pour réchauffer doucement leur environnement, nourrir, cultiver un jardin luxuriant pour le plaisir de tous. D'autres brûleront la planète avec une chaleur intense et un manque de conscience des autres.

Il est important de se rappeler que pour nous tous, le Soleil donne la vie, mais c'est à nous de faire quelque chose de positif avec ce pouvoir.

Si nous n'aidons pas les autres, nous sommes perdus. La spiritualité et la croissance personnelles font souvent partie de cette étape, mais parfois de manière égocentrique.


La limite d'Eddington

Nommée d'après l'astrophysicien britannique du début du XXe siècle, Sir Arthur Stanley Eddington, cette limite est la luminosité maximale qu'une étoile peut avoir de telle sorte qu'il existe un équilibre entre la force du rayonnement extérieur causé par cette luminosité et la force intérieure de l'attraction gravitationnelle de l'étoile. Les étoiles hypergéantes fonctionnent souvent très près de cette limite, certaines la dépassant parfois.

Lorsque cela se produit, l'étoile éjecte une partie de sa couche externe, se manifestant par des éclats de luminosité supplémentaire. Ce processus entraîne une atténuation de l'étoile pendant les périodes intermédiaires et contribue à l'instabilité générale de l'étoile.

Comparées à d'autres étoiles, les hypergéantes ont une durée de vie très courte, étant limitées à des durées de vie de l'ordre de quelques millions d'années seulement.


Quelles sont les chances d'une autre vie intelligente dans l'univers ?

Quelles sont les chances que la vie intelligente ait évolué sur Terre et nulle part ailleurs parmi les 20 milliards de milliards d'étoiles de l'univers observable à travers 13,8 milliards d'années d'histoire cosmique ?

Environ un sur 10 milliards de milliards, selon des chercheurs écrivant dans la revue Astrobiology – ce qui signifie qu'il est très, très peu probable que l'humanité soit unique à travers l'espace et le temps cosmiques.

En d'autres termes, même si la vie évolue sur une seule planète sur un milliard en orbite dans la zone habitable de son étoile - la région où l'eau peut exister sous forme liquide et la vie telle qu'elle est connue sur Terre pourrait, en théorie, évoluer - " cela signifie toujours que cela s'est produit de l'ordre de 10 000 milliards de fois", a déclaré Adam Frank, astronome à l'Université de Rochester.

Armés des données du télescope spatial Kepler de la NASA montrant que les planètes sont monnaie courante, Frank et Woodruff Sullivan, astronome à l'Université de Washington, ont décidé de jeter un nouveau regard sur l'équation de Drake, développée en 1961 par l'astrophysicien Frank Drake comme un moyen de faire un estimation approximative de la façon dont les civilisations technologiques pourraient être communes à travers la galaxie de la Voie lactée.

L'équation de Drake combine trois termes de l'astronomie - la fréquence de formation des étoiles, la fraction de ces étoiles qui hébergent des planètes et le nombre de planètes avec des environnements propices à la vie - avec trois termes "biologiques" - la fraction de ces planètes avec la vie de toute sorte, la fraction qui aurait pu développer une vie intelligente et le nombre de civilisations capables de faire connaître leur présence à travers les distances interstellaires.

Un septième terme indique combien de temps les civilisations pourraient maintenir la technologie nécessaire pour faire connaître leur présence.

Nouvelles tendances

Parce que les trois termes biologiques sont tout simplement inconnus, on peut insérer toutes les valeurs que l'on souhaite selon que l'on soit un optimiste qui croit que la vie est commune à travers l'univers ou que l'on soit plus pessimiste. En tout cas, parce que la réalité des planètes extrasolaires n'était pas connue lors de la construction de l'équation de Drake, sans parler des planètes de la zone habitable, elle offrait peu de réponses concrètes.

Les éléments de l'équation originale de Drake, construite en 1961 pour servir de point de départ aux discussions sur la probabilité d'une vie intelligente dans le cosmos, sont présentés comparés à une version modifiée qui permet aux chercheurs d'estimer les chances que la Terre soit unique dans l'univers. . Il s'avère que les chances sont incroyablement faibles. Université de Rochester

Mais avec les données du télescope spatial Kepler, Frank et Woodruff ont décidé d'aborder l'équation de Drake sous un angle différent.

"Tous les termes de l'équation de Drake qui ont à voir avec l'astronomie sont maintenant cloués, alors que lorsque j'ai commencé (en astronomie il y a 25 ans), les deux (termes) concernant les planètes étaient complètement inconnus", a déclaré Frank dans une interview. « Alors nous avons pris cela et nous avons changé la question. Au lieu de demander avec combien de civilisations existent actuellement avec lesquelles nous pouvons communiquer, nous avons demandé avec combien de civilisations ont déjà existé ? »

En posant cette question, "nous pourrions utiliser ces nouvelles données (de Kepler) pour fixer une limite ferme. sur le fait que nous soyons ou non la seule civilisation. Nous pouvons vous donner la probabilité, quelle devrait être la probabilité par planète habitable , afin que nous soyons la seule fois dans l'univers où une civilisation est apparue."

Premièrement, ils ont éliminé l'élément temps dans l'équation originale de Drake, permettant à leur analyse de couvrir toute l'histoire du cosmos depuis le Big Bang. Ensuite, ils ont combiné les trois termes d'astronomie en un seul facteur connu et les trois termes de biologie en une seule inconnue.

L'équation révisée se lit alors : A = Nf où A est le nombre de civilisations technologiques intelligentes, N est les données astronomiques maintenant connues et f représente les éléments biologiques inconnus. En définissant A égal à 1 - les humains sur Terre - et en branchant les valeurs connues pour N, Frank et Sullivan ont simplement résolu l'inconnu, f.

"Nous avons pris toutes les probabilités liées à la vie. Nous les avons combinées en un seul terme, que nous avons appelé la probabilité biotechnique", a déclaré Frank. "Nous n'avons aucune idée de ce que sont ces valeurs. Au lieu d'essayer de les deviner, nous avons résolu pour elles. Nous avons pris ce que nous savions et résolu pour la valeur, à quel point cela devrait-il être bas pour que nous soyons le seul moment où il jamais arrivé?"

En fin de compte, très, très faible.

"Si j'ai un sac de planètes, et que ce sont des planètes au bon endroit pour former la vie, combien d'entre elles dois-je trier avant d'en arriver à une qui a une civilisation comme la nôtre dessus ?" a demandé Frank. "Pour que nous soyons la seule fois où cela se soit produit dans toute l'histoire de l'univers, nous devrons traverser 10 milliards de milliards de milliards avant d'en avoir un comme nous."

Un article expliquant les calculs et les résultats, intitulé « A New Empirical Constraint on the Prevalence of Technological Species in the Universe », est disponible dans la revue Astrobiology.


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