Pendant près de deux siècles, les scientifiques ont émis l'hypothèse que la vie peut être distribuée dans tout l'univers par des météorites, astéroïdes, planétoïdes, et d'autres objets astronomiques. Cette théorie, connu sous le nom de panspermie, est basé sur l'idée que les micro-organismes et les précurseurs chimiques de la vie sont capables de survivre en étant transportés d'un système stellaire à l'autre.

En développant cette théorie, une équipe de chercheurs du Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) a mené une étude qui a examiné si la panspermie pouvait être possible à l'échelle galactique. D'après le modèle qu'ils ont créé, ils ont déterminé que l'ensemble de la Voie lactée (et même d'autres galaxies) pourrait échanger les composants nécessaires à la vie.

L'étude, " Panspermie galactique, " est récemment apparu en ligne et est en cours de révision pour publication par le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society . L'étude a été dirigée par Idan Ginsburg, chercheur invité à l'Institut de théorie et de calcul (ITC) du CfA, et comprenait Manasvi Lingam et Abraham Loeb - un chercheur postdoctoral de l'ITC et le directeur de l'ITC et la chaire Frank B. Baird Jr. de la science à l'Université de Harvard, respectivement.

Comme ils l'indiquent dans leur étude, la plupart des recherches passées sur la panspermie se sont concentrées sur la question de savoir si la vie aurait pu être distribuée à travers le système solaire ou les étoiles voisines. Plus précisement, ces études ont abordé la possibilité que la vie ait pu être transférée entre Mars et la Terre (ou d'autres corps solaires) via des astéroïdes ou des météorites. Pour le plaisir de leur étude, Ginsburg et ses collègues jettent un filet plus large, en regardant la Voie Lactée et au-delà.

Comme le Dr Loeb l'a dit à l'univers Today par e-mail, l'inspiration pour cette étude est venue du premier visiteur interstellaire connu de notre système solaire - l'astéroïde "Oumuamua:

« Suite à cette découverte, Manasvi Lingam et moi avons écrit un article où nous avons montré que des objets interstellaires comme `Oumuamua pouvaient être capturés grâce à leur interaction gravitationnelle avec Jupiter et le Soleil. Le système solaire agit comme un "filet de pêche" gravitationnel qui contient des milliers d'objets interstellaires liés de cette taille à un moment donné. Ces objets interstellaires liés pourraient potentiellement planter la vie d'un autre système planétaire et dans le système solaire. L'efficacité du filet de pêche est plus grande pour un système d'étoiles binaires, comme les Alpha Centauri A et B à proximité, qui pourraient capturer des objets aussi gros que la Terre au cours de leur vie."

"Nous nous attendons à ce que la plupart des objets soient probablement rocheux, mais en principe, ils pourraient aussi être de nature glaciale (cométaire), " Ginsburg a ajouté. " Qu'ils soient rocheux ou glacés, ils peuvent être éjectés de leur système hôte et voyager potentiellement à des milliers d'années-lumière. En particulier, le centre de la galaxie peut agir comme un puissant moteur pour ensemencer la Voie lactée."

Cette étude s'appuie sur des recherches antérieures menées par Ginsburg, Loeb et Gary A. Wegner du Wilder Lab du Dartmouth College. Dans une étude de 2016 publiée dans le Avis mensuels de la Royal Astronomical Society , ils ont suggéré que le centre de la Voie lactée pourrait être l'instrument à travers lequel les étoiles à hypervitesse sont éjectées d'un système binaire puis capturées par un autre système.

Pour le bien de cette étude, l'équipe a créé un modèle analytique pour déterminer la probabilité que des objets soient échangés entre des systèmes stellaires à l'échelle galactique. Comme Loeb l'a expliqué :

"Dans le nouvel article, nous avons calculé combien d'objets rocheux qui sont éjectés d'un système planétaire peuvent être piégés par un autre dans toute la galaxie de la Voie lactée. Si la vie peut survivre pendant un million d'années, il pourrait y avoir plus d'un million d'objets de la taille d'Oumuamua qui sont capturés par un autre système et peuvent transférer la vie entre les étoiles. Par conséquent, la panspermie n'est pas exclusivement limitée aux échelles de la taille d'un système solaire, et toute la Voie lactée pourrait potentiellement échanger des composants biotiques sur de vastes distances. »

"[Notre] modèle physique a calculé le taux de capture d'objets dans la Voie lactée qui dépend fortement de la vitesse et de la durée de vie de tout organisme pouvant voyager sur l'objet, " ajouta Ginsburg. " Personne n'avait fait un tel calcul auparavant, et nous pensons que c'est assez nouveau et excitant."

De là, ils ont découvert que la possibilité d'une panspermie galactique se résumait à quelques variables. Pour un, le taux de capture des objets éjectés des systèmes planétaires dépend de la dispersion de la vitesse ainsi que de la taille de l'objet capturé. Seconde, la probabilité que la vie puisse être distribuée d'un système à un autre dépend fortement de la durée de vie des organismes.

Cependant, à la fin, ils ont découvert que même dans les pires scénarios, toute la Voie lactée pourrait échanger des composants biotiques sur de vastes distances. En bref, ils ont déterminé que la panspermie est viable à l'échelle galactique, et même entre les galaxies. Comme Ginsburg l'a dit :

"Les objets plus petits sont plus susceptibles d'être capturés. Si vous considérez la lune de Saturne Encelade (qui est très intéressante en soi) comme exemple, nous estimons que jusqu'à 100 millions de ces objets porteurs de vie peuvent avoir voyagé d'un système à un autre ! De nouveau, Je pense qu'il est important de noter que notre calcul concerne les objets porteurs de vie."

L'étude renforce également une conclusion possible soulevée dans deux études précédentes menées par Loeb et James Guillochon (un boursier Einstein de l'ITC) en 2014. Dans la première étude, Loeb et Guillochon ont retracé la présence d'étoiles à hypervitesse (HVS) à des fusions galactiques, ce qui les a amenés à quitter leurs galaxies respectives à des vitesses semi-relativistes – un dixième à un tiers de la vitesse de la lumière.

Dans la deuxième étude, Guillochon et Loeb ont déterminé qu'il y a environ un billion de HVS dans l'espace intergalactique et que les étoiles à hypervitesse pourraient emporter leurs systèmes planétaires avec elles. Ces systèmes seraient donc capables de propager la vie (qui pourrait même prendre la forme de civilisations avancées) d'une galaxie à l'autre.

"En principe, la vie pourrait même être transférée entre les galaxies, puisque certaines étoiles s'échappent de la Voie Lactée, " dit Loeb. " Il y a quelques années, nous avons montré avec Guillochon que l'univers est rempli d'une mer d'étoiles qui ont été éjectées des galaxies à des vitesses allant jusqu'à une fraction de la vitesse de la lumière à travers des paires de trous noirs massifs (formés lors des fusions de galaxies) qui agissent comme des lance-pierres. Ces étoiles pourraient potentiellement transférer la vie dans tout l'univers."

Tel qu'il est, cette étude aura certainement d'immenses implications pour notre compréhension de la vie telle que nous la connaissons. Plutôt que de venir sur Terre sur une météorite, peut-être de Mars ou d'ailleurs dans le système solaire, les éléments constitutifs nécessaires à la vie pourraient être arrivés sur Terre à partir d'un autre système stellaire (ou d'une autre galaxie) entièrement.

Peut-être qu'un jour nous rencontrerons une vie au-delà de notre système solaire qui ressemble un peu au nôtre, au moins au niveau génétique. Peut-être rencontrerons-nous même des espèces avancées qui sont des parents éloignés (très éloignés), et réfléchissez collectivement à l'origine des ingrédients de base qui nous ont tous rendus possibles.