I nästan två århundraden, Forskare har teoretiserat att liv kan distribueras över hela universum av meteoroider, asteroider, planetoider, och andra astronomiska föremål. Denna teori, känd som Panspermia, bygger på tanken att mikroorganismer och livets kemiska prekursorer kan överleva att transporteras från ett stjärnsystem till ett annat.

Utvidgar denna teori, ett team av forskare från Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) genomförde en studie som övervägde om panspermi kunde vara möjlig på galaktisk skala. Enligt modellen de skapade, de fastställde att hela Vintergatan (och även andra galaxer) kunde byta ut de komponenter som var nödvändiga för liv.

Studien, "Galaktisk panspermia, " nyligen dök upp online och granskas för publicering av Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society . Studien leddes av Idan Ginsburg, en gästforskare vid CfA:s Institute for Theory and Computation (ITC), och inkluderade Manasvi Lingam och Abraham Loeb – en ITC-postdoktor och chef för ITC och Frank B. Baird Jr. Chair of Science vid Harvard University, respektive.

När de visar sin studie, det mesta av den tidigare forskningen om panspermi har fokuserat på huruvida liv kunde ha distribuerats genom solsystemet eller angränsande stjärnor. Mer specifikt, dessa studier tog upp möjligheten att liv kunde ha överförts mellan Mars och jorden (eller andra solkroppar) via asteroider eller meteoriter. För deras studiers skull, Ginsburg och hans kollegor kastar ett bredare nät, tittar på Vintergatans galax och vidare.

Som Dr. Loeb berättade för Universum Today via e-post, inspirationen till denna studie kom från den första kända interstellära besökaren till vårt solsystem – asteroiden "Oumuamua:

"Efter den upptäckten, Manasvi Lingam och jag skrev en artikel där vi visade att interstellära objekt som `Oumuamua kunde fångas genom deras gravitationsinteraktion med Jupiter och solen. Solsystemet fungerar som ett gravitations-"fisknät" som innehåller tusentals bundna interstellära objekt av denna storlek vid varje given tidpunkt. Dessa bundna interstellära objekt kan potentiellt plantera liv från ett annat planetsystem och i solsystemet. Fisknätets effektivitet är större för ett binärt stjärnsystem, som den närliggande Alpha Centauri A och B, som kan fånga objekt lika stora som jorden under deras livstid."

"Vi förväntar oss att de flesta föremål sannolikt är steniga, men i princip kan de också vara isiga (kometära) till sin natur, " tillade Ginsburg. "Oavsett om de är steniga eller isiga, de kan kastas ut från sitt värdsystem och resa potentiellt tusentals ljusår bort. Speciellt galaxens centrum kan fungera som en kraftfull motor för att så Vintergatan."

Denna studie bygger på tidigare forskning utförd av Ginsburg, Loeb och Gary A. Wegner från Wilder Lab vid Dartmouth College. I en studie från 2016 publicerad i Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society , de föreslog att Vintergatans centrum kunde vara det instrument genom vilket hyperhastighetsstjärnor kastas ut från ett binärt system och sedan fångas in av ett annat system.

För denna studies skull, teamet skapade en analytisk modell för att avgöra hur troligt det är att föremål handlas mellan stjärnsystem på galaktisk skala. Som Loeb förklarade:

"I den nya tidningen beräknade vi hur många steniga objekt som kastas ut från ett planetsystem som kan fångas av ett annat över hela Vintergatans galax. Om livet kan överleva i en miljon år, det kan finnas över en miljon objekt i storleken Oumuamua som fångas av ett annat system och kan överföra liv mellan stjärnor. Därför är panspermi inte enbart begränsad till skalor i solsystemstorlek, och hela Vintergatan kan potentiellt byta ut biotiska komponenter över stora avstånd."

"[O]vår fysiska modell beräknade fångsthastigheten för objekt i Vintergatan som starkt beror på hastigheten och livslängden för alla organismer som kan färdas på objektet, " tillade Ginsburg. "Ingen hade gjort en sådan beräkning tidigare, och vi tycker att det här är ganska nytt och spännande."

Från detta, de fann att möjligheten för galaktisk panspermi berodde på ett fåtal variabler. För en, fångsthastigheten för föremål som kastas ut från planetsystem är beroende av hastighetsspridningen såväl som storleken på det fångade föremålet. Andra, sannolikheten att liv skulle kunna distribueras från ett system till ett annat är starkt beroende av organismernas överlevnadslivslängd.

Dock, till slut fann de att även i värsta fall, hela Vintergatan kan byta ut biotiska komponenter över stora avstånd. Kortfattat, de bestämde att panspermia är livskraftig på galaktiska skalor, och även mellan galaxer. Som Ginsburg sa:

"Det är mer sannolikt att mindre föremål fångas. Om du betraktar Saturnus måne Enceladus (som är väldigt intressant i sig) som ett exempel, vi uppskattar att så många som 100 miljoner sådana livbärande föremål kan ha färdats från ett system till ett annat! På nytt, Jag tror att det är viktigt att notera att vår beräkning är för livbärande föremål."

Studien stärker också en möjlig slutsats som togs upp i två tidigare studier utförda av Loeb och James Guillochon (en Einstein Fellow med ITC) redan 2014. I den första studien, Loeb och Guillochon spårade närvaron av hypervelocity-stjärnor (HVS) till galaktiska sammanslagningar, vilket fick dem att lämna sina respektive galaxer med semirelativistiska hastigheter – en tiondel till en tredjedel av ljusets hastighet.

I den andra studien, Guillochon och Loeb fastställde att det finns ungefär en biljon HVS i det intergalaktiska rymden och att hyperhastighetsstjärnor kan ta med sig sina planetsystem. Dessa system skulle därför kunna sprida liv (som till och med kan ta formen av avancerade civilisationer) från en galax till en annan.

"I princip, liv kan till och med överföras mellan galaxer, eftersom vissa stjärnor flyr från Vintergatan, sade Loeb. För flera år sedan, vi visade med Guillochon att universum är fullt av ett hav av stjärnor som kastades ut från galaxer med hastigheter upp till en bråkdel av ljusets hastighet genom par av massiva svarta hål (bildade under galaxsammanslagningar) som fungerar som slangbellor. Dessa stjärnor kan potentiellt överföra liv över hela universum."

Som det står, denna studie kommer säkerligen att få enorma konsekvenser för vår förståelse av livet som vi känner det. Istället för att komma till jorden på en meteorit, möjligen från Mars eller någon annanstans i solsystemet, de nödvändiga byggstenarna för liv kunde helt och hållet ha kommit till jorden från ett annat stjärnsystem (eller en annan galax).

Kanske kommer vi en dag att möta liv bortom vårt solsystem som har en viss likhet med vårt eget, åtminstone på genetisk nivå. Kanske kan vi till och med stöta på några avancerade arter som är avlägsna (mycket avlägsna) släktingar, och gemensamt fundera över var de grundläggande ingredienserna som gjorde oss alla möjliga kom ifrån.