생명을 위한 공식? 새로운 모델은 우리 우주와 그 너머에 지적인 존재가 존재할 가능성을 계산합니다.

우리 우주에서 지적 생명체가 출현할 가능성은 물론이고 그 너머에 있는 가설적 우주에서 지적 생명체가 출현할 가능성은 유명한 드레이크 방정식을 연상시키는 새로운 이론적 모델을 통해 추정할 수 있습니다.

이것은 1960년대에 미국의 천문학자 프랭크 드레이크 박사가 우리 은하에서 탐지 가능한 외계 문명의 수를 계산하기 위해 고안한 공식입니다.

60년이 넘은 지금, 더럼 대학이 이끄는 천체물리학자들은 우주의 팽창이 가속화되면서 발생하는 조건과 형성되는 별의 양에 초점을 맞춘 새로운 모델을 만들어냈습니다.

이러한 확장은 우주의 3분의 2 이상을 구성하는 암흑 에너지라는 신비한 힘에 의해 주도되고 있다고 생각됩니다.

계산은 어떻게 되나요?

별은 우리가 아는 생명체의 출현에 대한 전제 조건이므로 이 모델은 우리 우주에서 지적 생명체가 발생할 확률을 추정하는 데 사용될 수 있으며, 가상의 서로 다른 우주로 구성된 다중 우주 시나리오에서도 사용될 수 있습니다.

새로운 연구는 우주에 존재하는 관찰자(즉, 지적 생명체)의 절대적인 수를 계산하려는 것이 아니라, 특정한 속성을 지닌 우주에 거주하는 무작위로 선택된 관찰자의 상대적 확률을 고려합니다.

이 논문은 일반적인 관찰자가 우리 우주에서 볼 수 있는 것보다 훨씬 더 높은 밀도의 암흑 에너지를 경험할 것으로 예상할 수 있다는 결론을 내렸습니다. 즉, 암흑 에너지의 성분을 고려하면 암흑 에너지는 다중 우주에서 흔하지 않고 특이한 사례라는 뜻입니다.

논문에서 제시하는 접근 방식은 서로 다른 암흑 에너지 밀도에 대해, 우주의 전체 역사에 걸쳐 별들로 변환된 일반 물질의 비율을 계산하는 것을 포함합니다.

이 모델은 별을 형성하는 데 가장 효율적인 우주에서는 이 비율이 약 27%일 것으로 예측하는 반면, 우리 우주에서는 23%일 것으로 예측합니다.

이는 우리가 지적 생명체를 형성할 가능성이 가장 높은 가상의 우주에 살고 있지 않다는 것을 의미합니다. 다시 말해, 우리 우주에서 관찰되는 암흑 에너지 밀도 값은 모델에 따르면 생명의 가능성을 최대화할 값이 아닙니다.

암흑 에너지가 우리 존재에 미치는 영향

더럼 대학 계산 우주론 연구소의 수석 연구원인 다니엘 소리니 박사는 "암흑 에너지와 그것이 우리 우주에 미치는 영향을 이해하는 것은 우주론과 기초 물리학의 가장 큰 과제 중 하나"라고 말했습니다.

"암흑 에너지의 밀도를 포함한 우리 우주를 지배하는 매개변수는 우리 자신의 존재를 설명할 수 있습니다.

"하지만 놀랍게도 우리는 훨씬 더 높은 암흑 에너지 밀도조차도 여전히 생명과 양립할 수 있다는 것을 발견했는데, 이는 우리가 가장 가능성 있는 우주에 살고 있지 않을 수도 있음을 시사합니다."

새로운 모델을 통해 과학자들은 암흑 에너지의 밀도 차이가 우주의 구조 형성에 미치는 영향과 우주에서 생명체가 발달할 수 있는 조건을 이해할 수 있을 것입니다.

암흑 에너지는 우주의 확장을 가속화하여 중력의 힘을 균형 있게 조절하고 확장과 구조 형성이 모두 가능한 우주를 만들어냅니다.

그러나 생명체가 발달하려면 물질이 모여 별과 행성을 형성할 수 있는 지역이 필요하며, 생명체가 진화할 수 있도록 수십억 년 동안 안정을 유지해야 합니다.

중요한 점은 이 연구가 별 형성의 천체물리학과 우주의 대규모 구조의 진화가 미묘한 방식으로 결합하여 지적 생명체의 생성에 필요한 암흑 에너지 밀도의 최적 값을 결정한다는 것을 시사한다는 것입니다.

제네바 대학교의 루카스 롬브리저 교수이자 이 연구의 공동 저자는 "이 모델을 사용하여 다양한 우주에서 생명의 출현을 탐구하고 우리 자신의 우주에 대해 스스로에게 묻는 몇 가지 근본적인 질문을 재해석해야 하는지 확인하는 것은 흥미로울 것"이라고 덧붙였습니다.

드레이크 방정식 설명

드레이크 박사의 방정식은 정확한 결과를 알아내기 위한 추정 도구나 진지한 시도라기보다는 과학자들에게 생명체를 찾는 방법을 알려주는 가이드에 가까웠습니다.

그 매개변수에는 은하수에서 매년 별이 형성되는 비율, 행성이 궤도를 도는 별의 비율, 그리고 잠재적으로 생명을 유지할 수 있는 세계의 수가 포함되었습니다.

이에 비해 새로운 모델은 우주의 연간 별 형성 속도를 앞서 언급한 암흑 에너지 밀도와 같은 기본 요소와 연결합니다.

이 연구는 유럽 연구 위원회의 자금 지원을 받았으며 에든버러 대학과 제네바 대학의 과학자들도 참여했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241112190905.htm