Soluciones a la Paradoja de Fermi – Parte 1

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El Espacio es grande. Realmente grande. No creerás lo vasta, enorme y alucinantemente grande que es

– Douglas Adams (Guía del Autoestopista Galáctico)

El tamaño del Universo

Desde que comenzamos a comprender la colosal escala del universo, nos hemos preguntado si existe más vida inteligente en otros lugares. Habitamos un planeta que orbita a una estrella que es sólo una de al menos 100 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, la cual es sólo una de, según recientes estimaciones, cerca de 2 billones de billones (2,000,000,000,000) de galaxias.

Para tener una mejor idea del tamaño del universo, consideremos dos notables observaciones del Telescopio Espacial Hubble:

    1. En el periodo del 24 de Septiembre de 2003 al 16 de Enero de 2004, el telescopio acumuló datos sobre una pequeña región del espacio, en la constelación Fornax. Dicha región contiene un estimado de 10,000 galaxias. Esta observación corresponde a mirar 13 mil millones de años al pasado: entre 400 y 800 millones de años después de la Gran Explosión o Big Bang. Esta región del espacio tiene una baja densidad de estrellas, lo cual permitió ver objetos más lejanos y tenues. A esta observación se le conoce como “Campo Ultra Profundo”.
Campo Ultra Profundo - La gran mayoría de los puntos de luz en esta imagen es una galaxia entera.

Campo Ultra Profundo – La gran mayoría de los puntos de luz en esta imagen es una galaxia entera.

    1. El Campo Extremadamente Profundo o XDF (del inglés “eXtreme Deep Field”) es otra observación del Hubble publicada el 25 de Septiembre de 2012 (acumulando datos durante aproximadamente diez años, con un tiempo de exposición de cerca de 23 días). El XDF contiene aproximadamente 5,500 galaxias, algunas con una antigüedad cercana a 13,200 millones de años. Las galaxias más tenues tienen una diez mil millonésima parte del brillo que el ojo humano es capaz de percibir.
Izquierda - comparaci'on de la Luna con el XDF. Derecha - XDF

Izquierda – comparaci’on de la Luna con el XDF. Derecha – XDF

¿Es la Vida un suceso abundante y común o escaso y raro? Ecuación de Drake.

Para el caso de nuestra galaxia, las probabilidades de que exista vida inteligente en el universo pueden estimarse con la ecuación de Drake, la cual se expresa de la siguiente forma:

N=R* \times f_p \times n_e \times f_l \times f_i \times f_c \times L
• N: El número de civilizaciones en la Vía Láctea cuyas emisiones electromagnéticas son detectables.
• R*: La tasa de formación de estrellas que son adecuadas para que vida inteligente pueda desarrollarse.
• fp: La fracción de esas estrellas con sistemas planetarios.
• ne: La fracción de planetas, por cada sistema solar, con un ambiente adecuado para la vida.
• fl: La fracción de planetas en los cuales realmente surge vida.
• fi: La fracción de planetas con vida en los cuales surge vida inteligente.
• fc: La fracción de civilizaciones que desarrollan una tecnología que lance al espacio señales detectables de su existencia.
• L: El tiempo durante el cual dichas civilizaciones lanzan señales detectables al espacio.

Existen valores estimados para cada factor de la ecuación de Drake, algunas estimaciones son pesimistas y algunas son optimistas. Sin embargo, en la actualidad ninguno de los valores es conocido con certeza, pero usando los siguientes valores históricos, podemos llegar a un valor que sirve para nuestros propósitos de ilustración:

R* = 10 \quad por \quad a\tilde{n}o\\[15mm] f_p = 0.5\\[15mm] n_e=2\\[15mm] f_l=1\\[15mm] f_i=0.01\\[15mm] f_c=0.01\\[15mm] L=10,000\quad a\tilde{n}os

Con esos valores, obtenemos que el número de civilizaciones inteligentes detectables en nuestra galaxia (N) = 10. Estimaciones más optimistas nos dan N del orden de millones; a pesar de este optimismo jamás hemos recibido señales de inteligencia de otro planeta. Esto motivó a científicos como el famoso físico Enrico Fermi a especular sobre la razón para esta falta de contacto, preguntándose “¿en dónde están todos?”.

En la siguiente parte examinaremos algunas soluciones a la Paradoja de Fermi, algunas de las cuales tienen profundas implicaciones.

Referencias:
There may be 10 times more galaxies in the universe than we thought
Hubble Ultra Deep Field, via Wikimedia Commons
XDF-scale, via Wikimedia Commons
Fermi’s Paradox