En 1961, le célèbre astrophysicien Frank Drake a proposé une formule connue sous le nom d'équation de Drake. Basée sur une série de facteurs, cette équation a cherché à estimer le nombre d'intelligences extraterrestres (ETI) qui existeraient dans notre galaxie à un moment donné. Depuis ce temps, de multiples efforts ont été lancés pour trouver des preuves de civilisations extraterrestres, connues collectivement sous le nom de recherche d'intelligence extraterrestre (SETI).
Le plus connu d'entre eux est l'Institut SETI, qui a passé les dernières décennies à chercher dans le cosmos des signes de communications radio extraterrestres. Mais selon une nouvelle étude qui cherche à mettre à jour l'équation de Drake, une équipe d'astronomes internationaux indique que même si nous trouvions des signaux d'origine étrangère, ceux qui les ont envoyés seraient morts depuis longtemps.
L'étude, intitulée «Couverture de la zone d'expansion E.T. Signals in the Galaxy: SETI et Drake’s N “, est récemment apparu en ligne. L'étude a été dirigée par Claudio Grimaldi de l'École polytechnique fédérale de Lausanne (EPF-Lausanne), avec l'aide de Geoffrey W. Marcy et Nathaniel K. Tellis (professeur émérite et astronome de l'Université de Californie à Berkeley, respectivement) et Francis Drake lui-même - qui est maintenant professeur émérite au SETI Institute et à l'Université de Californie à Santa Cruz.
Pour récapituler, l'équation de Drake déclare que le nombre de civilisations dans notre galaxie peut être calculé en multipliant le taux moyen de formation d'étoiles dans notre galaxie (R *), la fraction d'étoiles qui ont des planètes ( Fp), le nombre de planètes qui peuvent soutenir la vie (ne), le nombre de planètes qui développeront la vie (Fl), le nombre de planètes qui développeront la vie intelligente (Fl), le nombre qui développera des technologies de transmission (fc), et le temps que ces civilisations auront à transmettre des signaux dans l'espace (L).
Cela peut être exprimé mathématiquement comme: N = R* x fp x ne x fl x fje x fc X L. Pour les besoins de leur étude, l'équipe a commencé par émettre des hypothèses sur deux paramètres clés de l'équation de Drake. En bref, ils supposent que des civilisations émergent dans notre galaxie (N) à un taux constant, et qu'ils n'émettront pas de rayonnement électromagnétique (c'est-à-dire des transmissions radio) indéfiniment, mais subiront un certain type d'événement limitant au fil du temps (L).
Comme le Dr Grimaldi l'a expliqué à Space Magazine par e-mail:
«Nous supposons que des civilisations communicantes hypothétiques (les émetteurs) envoient des signaux électromagnétiques isotropes pendant une certaine durée L et que le taux de natalité des émissions est constant. Chaque processus d'émission donne naissance à une coque sphérique d'épaisseur cL (où c est la vitesse de la lumière) remplie d'ondes électromagnétiques. Les rayons extérieurs des coquilles sphériques croissent à la vitesse de la lumière. »
En bref, ils ont supposé que des civilisations technologiquement avancées naissent et meurent dans notre galaxie à un rythme constant. Cependant, ces civilisations ne produisent pas de communications à un rythme indéfini, mais leurs communications continueront de voyager vers l'extérieur à la vitesse de la lumière, où elles seront détectables dans un certain volume d'espace. L'équipe a ensuite développé un modèle de notre galaxie pour déterminer si l'humanité aurait un changement dans la détection de ces signaux.
Ce modèle a traité les communications extraterrestres comme une coquille en forme d'anneau (anneau) qui traverse progressivement notre galaxie. Comme l'a expliqué le Dr Grimaldi:
«Nous modélisons le Galaxy comme un disque. Les émetteurs occupent des positions aléatoires sur le disque. Chaque coquille sphérique coupe le disque en anneaux. La probabilité qu'un anneau traverse un point donné du disque (par exemple la Terre) n'est que le rapport entre la surface des anneaux et la surface du disque galactique. La surface totale des anneaux sur la surface du disque galactique donne le nombre moyen (N) de signaux électromagnétiques qui coupent un point donné (par exemple la Terre). Ce nombre moyen est une quantité clé, car SETI ne peut détecter des signaux que s'ils traversent la Terre au moment de la mesure. »
Comme ils l'ont déterminé à partir de leurs calculs, deux cas émergent de ce modèle selon que les enveloppes de rayonnement sont (1) plus minces que la taille de la Voie lactée ou (2) plus épaisses. Ceux-ci correspondent à la durée de vie des civilisations technologiquement avancées (L), qui pourrait être inférieur ou supérieur au temps nécessaire à la lumière pour traverser notre Voie lactée (c'est-à-dire ~ 100000 ans). Grimaldi a expliqué:
«Le nombre moyen (N) de signaux traversant la Terre dépend de la longévité du signal (L) et de leur taux de natalité. Nous constatons que N est juste L fois le taux de natalité, ce qui coïncide avec N de Drake (c'est-à-dire le nombre moyen de civilisations émettant actuellement). Ce résultat (nombre moyen de signaux traversant la Terre = N de Drake) découle naturellement de notre hypothèse selon laquelle le taux de natalité des signaux est constant. "
Dans le premier cas, chaque paroi de la coquille aurait une épaisseur inférieure à la taille de notre galaxie et ne remplirait qu'une fraction du volume de la galaxie (inhibant ainsi la détection SETI). Cependant, s'il y a un taux de natalité suffisamment élevé de civilisations détectables, ces parois de la coquille peuvent remplir notre galaxie et même se chevaucher. Dans le deuxième cas, chaque enveloppe de rayonnement serait plus épaisse que la taille de notre galaxie, ce qui rend la détection SETI plus probable.
À partir de tout cela, l'équipe a également calculé que le nombre moyen d'E.T. les signaux traversant la Terre à un moment donné équivaudraient au nombre de civilisations en cours de transmission. Malheureusement, ils ont également déterminé que les civilisations dont nous entendrions parler s'étaient éteintes depuis longtemps. Donc, fondamentalement, les civilisations dont nous entendrions parler ne seraient pas les mêmes que celles qui diffusaient actuellement.
Comme l'a expliqué le Dr Grimaldi, cela soulève une implication assez intéressante en ce qui concerne la recherche SETI:
"Au lieu de considérer le N de Drake comme un produit de facteurs de probabilité pour le développement des civilisations communicantes, nos résultats impliquent que le N de Drake est une quantité directement mesurable (au moins en principe) car il coïncide avec le nombre moyen de signaux traversant la Terre."
Pour ceux qui espèrent trouver des preuves d'intelligence extraterrestre de notre vivant, cela risque d'être un peu décourageant. D'une part (et selon le nombre de civilisations extraterrestres qui existent dans notre galaxie), nous pouvons avoir du mal à capter les transmissions extraterrestres. De l'autre, ceux que nous trouvons peuvent provenir d'une civilisation éteinte depuis longtemps.
Cela signifie également que si une civilisation venait à capter nos transmissions d'ondes radio un jour, nous ne serions pas là pour les rencontrer. Cependant, cela n'exclut pas la possibilité que nous trouvions des preuves que la vie intelligente a existé dans notre galaxie dans le passé. En fait, au cours de la vie de notre civilisation, l'humanité peut trouver des preuves de multiples ETI qui ont existé à un moment donné.
De plus, rien de tout cela n'écarte la possibilité de trouver des preuves d'une civilisation existante. Il est peu probable que nous puissions d'abord écouter leur musique, leurs divertissements ou leurs messages!
