Waar in het heelal is leven het meest waarschijnlijk? Simulaties wijzen naar sterrenstelsels zoals de Melkweg
Ergens in het heelal, in een sterrenstelsel dat net zo gewoon is als het onze, kan nu misschien leven ontstaan. Maar waar dat precies gebeurt, is nog altijd een van de grootste vragen in de sterrenkunde. Een nieuw onderzoek probeert daar met een gigantische computersimulatie antwoord op te geven.
Onderzoekers gebruikten de zogeheten EAGLE-simulaties, enorme computerberekeningen die het ontstaan en de ontwikkeling van sterrenstelsels in het heelal nabootsen. Daarmee kun je als het ware terug en vooruit kijken in de kosmische tijd, en zien hoe miljoenen sterrenstelsels zich door de miljarden jaren heen ontwikkelen.
De wetenschappers bouwden een model dat berekent waar en wanneer de omstandigheden voor leven het gunstigst zijn. Daarbij keken ze naar zaken die leven juist mogelijk maken, zoals de aanwezigheid van sterren die lang genoeg stabiel branden (zogeheten hoofdreeksterren) en de vorming van zware elementen zoals koolstof en zuurstof. Die elementen, in de sterrenkunde vaak "metalen" genoemd, zijn nodig om rotsplaneten zoals de aarde te bouwen.
Maar het heelal is ook een gevaarlijke plek. De onderzoekers namen daarom ook vijf processen mee die leven juist kunnen vernietigen: exploderende sterren (supernova's), botsingen tussen sterren, uitbarstingen van extreme straling (gammaflitsen) en de felle straling van actieve zwarte gaten (quasars). Al deze processen kunnen een planeet steriliseren voordat leven er een kans krijgt.
Jonge sterrenstelsels zijn gevaarlijker
Met al die factoren berekenden de onderzoekers hoeveel "leefbare tijd" een sterrenstelsel oplevert. Dat is simpel gezegd: hoeveel tijd er in totaal beschikbaar is op planeten waar leven zou kunnen bestaan, per hoeveelheid sterren en gas in dat stelsel.
Het antwoord verraste niemand echt, maar is nu wel concreet in kaart gebracht: jonge sterrenstelsels uit het vroege heelal, met hoge aantallen nieuwe sterren per jaar, zijn de gevaarlijkste plekken. Daar vinden veel heftige supernova-explosies en andere catastrofale gebeurtenissen plaats, die leven telkens weer de kop in zouden drukken.
De Melkweg, ons eigen sterrenstelsel, komt uit de simulaties naar voren als een tamelijk gemiddeld geval van een leefbaar sterrenstelsel. Hij produceert efficiënt leefbare tijd, en de kans op een kosmische ramp is er relatief laag. Met andere woorden: onze eigen kosmische achtertuin is niet uitzonderlijk gunstig, maar ook niet slecht. Hij is typerend voor stelsels waar leven een kans krijgt.
Wat betekent dit (nog) niet: Dit onderzoek is een model, gebaseerd op aannames over welke processen leven mogelijk maken en welke het juist vernietigen. Het is geen directe waarneming van leven elders, en ook geen bewijs dat er daadwerkelijk leven bestaat buiten de aarde. De simulaties geven een schatting van waar de kans het grootst is, niet een zekerheid. Verder onderzoek, met andere modellen en aannames, moet uitwijzen of deze conclusies standhouden.
Toch is dit soort onderzoek waardevol. Het helpt wetenschappers begrijpen in wat voor soort sterrenstelsel wij eigenlijk leven, en waarom. Als de Melkweg typerend is voor leefbare stelsels, zou dat kunnen betekenen dat leven, als het vaker voorkomt, waarschijnlijk ontstaat in vergelijkbare, rustige, volwassen sterrenstelsels, en minder in de chaotische, jonge stelsels uit het vroege heelal.
Bron: Life in the Cosmic Neighbourhood: Galactic Habitable Zones in the EAGLE Simulations