En juin 2008, Les astronomes européens ont découvert trois super-Terres en orbite autour de ce qu'ils pensaient être une étoile solitaire. La découverte était une bonne nouvelle pour la possibilité de vie ailleurs dans l'univers. Photo © ESO Depuis que les humains ont reconnu l'énormité de l'univers, nous avons deviné que la vie doit exister quelque part, soit dans notre galaxie, soit dans une galaxie lointaine, loin. Si l'univers contient des milliards de galaxies, et si chaque galaxie contient des milliards d'étoiles, et si une fraction de ces étoiles ont des planètes semblables à la Terre, alors des centaines - peut-être même des milliers - de civilisations extraterrestres doivent exister à travers le cosmos. Droit?
Pour un moment, la science s'est contentée de la seule logique. Puis, en 1995, les astronomes ont localisé les premières planètes en dehors de notre système solaire. Depuis, ils ont détecté près de 300 de ces planètes extra-solaires. Bien que la plupart soient de grande taille, planètes chaudes similaires à Jupiter (c'est pourquoi elles sont plus faciles à trouver), plus petite, Des planètes semblables à la Terre commencent à se révéler. En juin 2008, Les astronomes européens ont trouvé trois planètes, tout un peu plus grand que la Terre, en orbite autour d'une étoile à 42 années-lumière [source :Vastag].
Ces découvertes ont servi d'affirmation aux acteurs de la recherche de vie intelligente extraterrestre , ou SETI . Le physicien de Harvard et leader du SETI, Paul Horowitz, a déclaré avec audace dans une interview accordée en 1996 au magazine TIME, "Une vie intelligente dans l'univers ? Garanti. Une vie intelligente dans notre galaxie ? Tellement probable que je vous donnerais presque toutes les chances que vous voudriez."
Et pourtant, son enthousiasme doit être tempéré par ce que les scientifiques appellent la Paradoxe de Fermi . Ce paradoxe, d'abord articulé par le physicien nucléaire Enrico Fermi en 1950, pose les questions suivantes :Si les extraterrestres sont si communs, pourquoi n'ont-ils pas visité ? Pourquoi n'ont-ils pas communiqué avec nous ? Ou, finalement, pourquoi n'ont-ils pas laissé un résidu de leur existence, tels que la chaleur ou la lumière ou d'autres abats électromagnétiques ?
Peut-être que la vie extraterrestre n'est pas si commune après tout. Ou peut-être que la vie extraterrestre qui donne naissance à des civilisations avancées n'est pas si courante. Si seulement les astronomes pouvaient quantifier ces chances. Si seulement ils avaient une formule qui tenait compte de toutes les bonnes variables liées à la vie extraterrestre. Comme il s'avère, ils font. En 1961, comme moyen d'aider à organiser la première conférence sérieuse sur SETI, le radioastronome Frank Drake a présenté une formule, maintenant connu sous le nom de Équation de Drake , qui estime le nombre de civilisations intelligentes potentielles dans notre galaxie. La formule a suscité beaucoup de controverse, principalement parce qu'elle conduit à des résultats très variables. Et pourtant, cela reste notre meilleur moyen de quantifier le nombre d'extraterrestres essayant de communiquer.
Examinons de plus près l'équation et ses implications.
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Ellie Arroway, joué par Jodie Foster dans le film "Contact, " était consumé par la pensée de la vie sur d'autres planètes. Getty Images Essayer de calculer la probabilité que la vie extraterrestre existe dans l'univers est en fait assez compliqué. L'univers n'est pas un environnement statique. Les étoiles sont nées, ils vivent et ils meurent. Certaines étoiles se forment en association avec des planètes. D'autres non. Seules certaines de ces planètes ont les bonnes conditions pour soutenir la vie.
La vie est une variable délicate en soi. Certaines planètes pourraient supporter des molécules organiques complexes - des protéines et des acides nucléiques - et rien d'autre. D'autres planètes pourraient soutenir simple, organismes unicellulaires. Et d'autres encore pourraient soutenir des organismes multicellulaires, y compris ceux suffisamment avancés pour développer les technologies permettant de voyager ou d'envoyer des signaux dans l'espace. Finalement, même les organismes qui se sont extrêmement bien adaptés à leur environnement ne durent pas éternellement. Comme les dinosaures et l'Empire romain l'illustrent ici sur Terre, toutes les dynasties prennent fin, que ce soit cataclysmique ou autre.
Frank Drake a dû tenir compte de toutes ces variables pour développer une formule permettant de quantifier les chances de trouver une vie extraterrestre. Sa première tâche était de décider ce qu'il voulait calculer. D'abord, il a limité sa réflexion aux extraterrestres de notre galaxie natale – et uniquement à ceux qui pourraient être capables de communiquer entre les étoiles. Puis il a inséré un facteur mathématique pour tenir compte de toutes les conditions requises pour permettre à de telles civilisations d'évoluer. Le résultat est la formule suivante :
N =Rf
Dans cette équation, N est le nombre de civilisations détectables dans notre galaxie. Les autres variables sont décrites ci-dessous :
La seule variable connue avec un certain degré de certitude est le taux de formation stellaire, R . Dans la Voie Lactée, une galaxie spirale typique, de nouvelles étoiles se forment à un rythme d'environ quatre par an [source :Cain]. La variable dont les astronomes se sentent le plus incertains est L , la durée pendant laquelle une civilisation reste détectable. Diverses estimations ont été utilisées pour L , allant de 10 ans à 10 millions d'années.
Les astronomes peuvent faire des suppositions éclairées sur le reste des variables. Par exemple, des neuf planètes de notre système solaire, seulement quatre sont ce que les astronomes appellent les planètes terrestres - celles qui ont une surface solide. De ces planètes terrestres, seule la Terre supporte la vie. Si nous prenons notre système solaire comme représentatif, alors on pourrait argumenter que m
N =4 x 0,5 x 0,25 x 0,2 x 0,2 x 0,2 x 3, 000, 000
ce qui nous donne une valeur de 12, 000 civilisations dans notre galaxie.
Les calculs originaux de Drake étaient très proches de cette valeur pour N . Quand il a couru les chiffres, il a prédit qu'il pourrait y en avoir 10, 000 civilisations détectables dans la Voie lactée [source :Garber]. Carl Sagan, un leader du mouvement SETI jusqu'à sa mort en 1996, a été encore plus généreux lorsqu'il a suggéré qu'un million de civilisations pourraient exister dans la galaxie [source :Lemarchand]. C'est beaucoup d'ET !
Pas étonnant que les astronomes aient été si optimistes lorsqu'ils ont commencé à rechercher avec diligence la vie extraterrestre dans les années 1960. Sur la page suivante, nous verrons comment ils ont mené cette recherche et ce qu'elle a donné.
Vue aérienne de l'observatoire d'Arecibo à Porto Rico Photo publiée avec l'aimable autorisation du NAIC - Observatoire d'Arecibo, une installation de la NSF Armé d'une estimation du nombre de civilisations communicatives dans notre galaxie, Les scientifiques du SETI se sont mis à leur recherche. Ils avaient deux options de base :la communication en face à face ou la communication à longue distance. Le premier scénario exigeait que les extraterrestres visitent les humains ou vice versa. Cela semblait hautement improbable étant donné les distances entre notre système solaire et les autres étoiles de la Voie lactée. Ce dernier scénario impliquait émissions de radio , envoyer ou recevoir des signaux électromagnétiques à travers l'espace.
En 1974, les astronomes ont intentionnellement transmis un message de 210 octets depuis l'observatoire d'Arecibo à Porto Rico dans l'espoir de signaler une civilisation dans l'amas d'étoiles globulaire M13. Le message contenait des informations fondamentales sur les humains et notre coin de l'univers, tels que les numéros atomiques des éléments clés et la structure chimique de l'ADN. Mais ce genre de communication active a été rare. Les astronomes s'appuient principalement sur communication passive -- écouter les transmissions envoyées par les civilisations extraterrestres.
UNE radiotélescope est l'outil de choix pour de telles expériences d'écoute, car il est conçu pour détecter une énergie de longueur d'onde plus longue que les télescopes optiques ne peuvent pas voir. Dans radioastronomie , un plat géant est pointé vers un voisin, étoile solaire et accordée à la région des micro-ondes du spectre électromagnétique. La bande de fréquence micro-ondes, entre 1, 000 mégahertz et 3, 000 mégahertz (MHz), est idéal car il est moins contaminé par les bruits indésirables. Il contient également une raie d'émission -- 1, 420 MHz -- que les astronomes peuvent entendre comme un sifflement persistant à travers la galaxie. Cette ligne étroite correspond aux transformations énergétiques qui ont lieu dans l'hydrogène neutre. En tant qu'élément primordial de l'univers, l'hydrogène devrait être connu de toutes les civilisations intergalactiques, ce qui en fait un marqueur idéal. Plusieurs équipes du monde entier écoutent systématiquement les étoiles de la Voie lactée et des galaxies adjacentes depuis 1960.
Malgré leurs efforts collectifs, aucune recherche SETI n'a reçu de confirmation, signal extraterrestre. Nos télescopes ont capté quelques signaux inexpliqués et intrigants, comme le signal dit « Wow » détecté par des chercheurs de l'Ohio State University en 1977, mais aucune transmission n'a été répétée de telle manière qu'elle fournisse une preuve indiscutable de la vie extraterrestre. Tout cela nous ramène au Paradoxe de Fermi :Si des milliers de civilisations dans la galaxie de la Voie Lactée, pourquoi ne les avons-nous pas détectés ?
Depuis que Drake et Sagan ont fait leurs estimations, les astronomes sont devenus plus conservateurs. Paul Horowitz, qui a hardiment garanti l'existence de la vie extraterrestre, a généré des résultats plus modestes à partir de l'équation de Drake, trouver que N peut être plus proche de 1, 000 civilisations [source :Crawford]. Mais même ce chiffre peut être trop important.
En 2002, L'éditeur du magazine sceptique Michael Shermer a fait valoir que les astronomes n'étaient pas assez critiques dans leur évaluation de L , la durée pendant laquelle une civilisation reste détectable. En regardant 60 civilisations qui ont existé sur Terre depuis l'aube de l'humanité, Shermer a proposé une valeur pour L qui variait de 304,5 ans à 420,6 ans. Si vous branchez ces nombres dans l'équation de Drake, tu trouves ça N est égal à 2,44 et 3,36, respectivement. Ajustez encore les chiffres, et vous pouvez facilement obtenir N tomber à un ou même plus bas. Soudainement, les chances d'entendre une forme de vie extraterrestre sont considérablement plus faibles.
Même les partisans les plus enthousiastes du SETI sont troublés par le manque de résultats produits par plus de 40 ans d'« écoute » des ondes cosmiques. Et pourtant, la plupart de ces recherches ont été confinées à notre galaxie d'origine. Même s'il n'y a que trois ou quatre civilisations par galaxie, il y a des milliards et des milliards de galaxies. Cela fait encore pencher la balance en faveur de la découverte de la vie extraterrestre, c'est pourquoi de nombreux astronomes SETI adoptent la même approche de leur travail que les joueurs de loterie :vous ne pouvez pas gagner si vous ne jouez pas.
Pendant que je travaillais sur cette pièce, Je n'arrêtais pas de penser à Ellie Arroway, l'héroïne du livre de Carl Sagan, "Contact" (et illustré à la page deux). Il y a une scène dans le film de 1997 adaptée du livre dans lequel Arroway, allongée sur sa voiture dans le désert du Nouveau-Mexique, entend les premières impulsions provisoires du salut d'une civilisation extraterrestre. Elle retourne au labo, criant des instructions à ses collègues pendant qu'elle s'en va, essayant de s'assurer que le réseau de radiotélescopes reste à l'écoute du signal. Je soutiens toujours que c'est l'une des scènes les plus excitantes du cinéma américain moderne. Cela a rendu le contact extraterrestre non seulement plausible, mais imminent.
Je ne savais rien de l'équation de Drake quand j'ai regardé pour la première fois "Contact". Puis j'ai reçu cette mission et j'ai affronté une dure réalité (du moins si vous tendez le cou, dans l'espoir d'apercevoir E.T.) :Notre galaxie n'est peut-être pas peuplée de civilisations extraterrestres après tout. Soit les conditions n'existent pas pour leur permettre d'évoluer, ou s'ils évoluent, ils démarrent avant même que nous ayons la chance de les rencontrer. Tout cela me fait me demander comment Arroway réagirait à l'équation de Drake. J'ai le sentiment qu'elle resterait toujours aussi optimiste, s'accrochant à sa conviction que l'univers serait un "terrible gaspillage d'espace" si nous étions ses seuls habitants.
