Pendant près de deux siècles, les scientifiques ont émis l'hypothèse que la vie pourrait être distribuée dans tout l'Univers par des météorites, des astéroïdes, des planétoïdes et d'autres objets astronomiques. Cette théorie, connue sous le nom de Panspermia, est basée sur l'idée que les micro-organismes et les précurseurs chimiques de la vie peuvent survivre en étant transportés d'un système stellaire au suivant.
S'appuyant sur 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. Selon le modèle qu'ils ont créé, ils ont déterminé que l'ensemble de la Voie lactée (et même d'autres galaxies) pouvaient échanger les composants nécessaires à la vie.
L'étude, «Galactic Panspermia», a récemment été publiée 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 directeur de l'ITC et de la chaire Frank B. Baird Jr. of Science à l'Université Harvard, respectivement.
Comme ils indiquent 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 précisément, 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 leur étude, Ginsburg et ses collègues ont jeté un filet plus large, regardant la galaxie de la Voie lactée et au-delà.
Comme le Dr Loeb l'a déclaré à Space Magazine 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 à tout moment des milliers d'objets interstellaires liés de cette taille. Ces objets interstellaires liés pourraient potentiellement planter la vie d'un autre système planétaire et du 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 grands 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 également être de nature glaciale (cométaire)", a ajouté Ginsburg. «Qu'ils soient rocheux ou glacés, ils peuvent être éjectés de leur système hôte et voyager potentiellement à des milliers d'années-lumière de distance. En particulier, le centre de la galaxie peut agir comme un puissant moteur pour semer 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.
Dans le cadre de cette étude, l'équipe a créé un modèle analytique pour déterminer à quel point il est probable que les objets soient échangés entre les systèmes stellaires à l'échelle galactique. Comme l'a expliqué Loeb:
«Dans le nouveau document, nous avons calculé combien d'objets rocheux éjectés d'un système planétaire peuvent être piégés par un autre à travers 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 taille Oumuamua qui sont capturés par un autre système et peuvent transférer la vie entre les étoiles. Par conséquent, la panspermie ne se limite pas exclusivement aux échelles de la taille du système solaire, et toute la Voie lactée pourrait potentiellement échanger des composants biotiques sur de grandes 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 qui pourrait voyager sur l'objet", a ajouté Ginsburg. "Personne n'avait fait un tel calcul auparavant, et nous pensons que c'est assez nouveau et excitant."
À partir de cela, ils ont découvert que la possibilité de panspermie galactique se résumait à quelques variables. D'une part, 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. Deuxièmement, la probabilité que la vie puisse être distribuée d'un système à un autre dépend fortement de la durée de vie de survie des organismes.
Cependant, ils ont finalement découvert que même dans les pires scénarios, la Voie lactée entière pouvait échanger des composants biotiques sur de grandes distances. En bref, ils ont déterminé que la panspermie est viable à l'échelle galactique, et même entre les galaxies. Comme l'a dit Ginsburg:
«Les petits objets sont plus susceptibles d'être capturés. Si vous considérez la lune Encelade de Saturne (ce qui est très intéressant 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! Encore une fois, 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 antérieures menées par Loeb et James Guillochon (boursier Einstein de l'ITC) en 2014. Dans la première étude, Loeb et Guillochon ont tracé 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 avait environ un billion de HVS dans l'espace intergalactique et que les étoiles à hypervitesse pourraient amener leurs systèmes planétaires avec eux. 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, car certaines étoiles s'échappent de la Voie lactée", a déclaré Loeb. «Il y a plusieurs années, nous avons montré avec Guillochon que l'Univers est plein 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 frondes. Ces étoiles pourraient potentiellement transférer la vie à travers l'Univers. »
Dans l'état actuel des choses, 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 ailleurs dans le système solaire, les éléments nécessaires à la vie auraient pu arriver sur Terre 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 quelque peu à la nôtre, au moins au niveau génétique. Peut-être pouvons-nous même rencontrer des espèces avancées qui sont des parents éloignés (très éloignés) et réfléchir ensemble à la provenance des ingrédients de base qui nous ont rendus possibles.
