La chasse aux signes de vie intelligente ailleurs dans le cosmos a été frustrante et silencieuse. Mais peut-être que la raison pour laquelle les extraterrestres ne parlent pas, c'est parce qu'ils ont dû faire face à des doses de rayonnement brutalement élevées. Si quelqu'un se trouve là-bas, il se peut qu'ils vivent au fond de vastes océans, ce qui rend peu probable qu'ils cherchent à communiquer avec les habitants de la surface.
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Une nouvelle analyse de l'évolution cosmique suggère que les planètes du début de l'univers ont été frappées par des éclats de radiation des milliers de millions de fois plus élevés que la Terre. C'est parce que les trous noirs et la formation d'étoiles étaient plus vigoureux à cette époque et que tout dans l'univers était également beaucoup plus rapproché, permettant des doses de rayonnement plus denses que les planètes actuelles.
"Nous vivons une période calme dans l'univers", déclare Paul Mason de la New Mexico State University. "Le passé a été beaucoup plus violent, surtout à court terme."
Mason a travaillé avec Peter Biermann de l'Institut Max Planck de radioastronomie en Allemagne pour comprendre comment les rayonnements émis par l'intérieur et l'extérieur des galaxies pouvaient influer sur l'évolution de la vie. Ils ont découvert que la vie à la surface des planètes aurait eu du mal à s’implanter au cours de la première moitié des 13, 8 milliards d’années de la vie de l’univers.
Pour parvenir à leur conclusion, les deux hommes ont rembobiné l’univers en expansion pour mieux comprendre l’impact qu’auraient pu avoir les quartiers denses galactiques du passé. Ils ont également examiné le rôle que le champ magnétique de la Voie lactée pourrait avoir joué dans la vie dans notre galaxie d'origine. Mason a présenté les résultats plus tôt ce mois-ci lors de la 227ème réunion de la American Astronomical Society à Kissimmee, en Floride.
Certaines des régions les plus dangereuses pour la vie à toutes les époques sont celles où la formation d'étoiles est fréquente, comme le centre d'une galaxie. C'est parce que là où les étoiles naissent, elles meurent aussi. Lorsque ces morts surviennent sous la forme de supernovae violentes, les planètes environnantes peuvent être aspergées de radiations ou dépouillées de leurs atmosphères protectrices, ce qui expose la vie à la surface à encore plus de radiations provenant d'étoiles et d'autres sources cosmiques.
La formation d'étoiles est un problème récurrent dans les galaxies, mais selon Mason, la naissance des étoiles et leur mort explosive se sont produits plus rapidement dans les premières années de la Voie lactée.
"Tout au long de l'histoire de la galaxie, nous constatons que beaucoup d'étoiles se sont formées, surtout dans le passé", explique Mason.
Les centres galactiques font également de mauvais voisins car la plupart d’entre eux contiennent des trous noirs supermassifs. Ces trous noirs sont souvent en train de s’alimenter activement, ce qui projette des rayons nocifs sur les planètes les plus proches. Alors que le trou noir central de la Voie Lactée n'est pas actif aujourd'hui, Mason affirme qu'il y a de fortes chances pour que ce soit dans le passé.
Même dans ce cas, la périphérie des galaxies, où la formation d'étoiles est calme et où ne résident aucun trou noir supermassif, n'a peut-être pas été aussi sûre qu'on le pensait. La voie lactée et d'autres galaxies ont leurs propres champs magnétiques faibles. Et selon le physicien Glennys Farrar de l'Université de New York, bien que la source principale du champ magnétique de la Voie Lactée reste un mystère, ses effets peuvent être à la fois utiles et nocifs pour la vie en évolution.
Par exemple, des particules chargées provenant de supernovae et de trous noirs supermassifs peuvent interagir avec le champ magnétique galactique, qui distribuerait alors les rayons nocifs. Les rayons cosmiques peuvent survivre sur le terrain pendant 10 millions d'années, ajoute Mason, leur laissant ainsi suffisamment de temps pour s'infiltrer jusqu'aux bords extérieurs d'une galaxie.
"Vous pourriez être loin du centre et être toujours affecté par ce qui se passe au centre", dit Mason. Globalement, les niveaux de rayonnement dans la première moitié de la vie de l’univers pourraient être mille fois plus élevés dans ses galaxies, mais des pics provenant des centres galactiques tels que les trous noirs centraux alimentés pourraient atteindre jusqu’à 10 millions de fois augmentation qui pourrait être mauvais pour la vie en surface.
"Pour n'importe quelle galaxie de l'univers, les explosions de son propre centre galactique seraient probablement les sources de rayons cosmiques les plus dommageables", explique Mason.
Si la vie évoluait sous un océan ou sous terre, elle pourrait être protégée de tout ou partie des rayonnements. Cependant, Mason souligne que le chemin qui mène aux sociétés complexes sur Terre a nécessité la vie pour passer des mers à la terre. Il est possible que des sociétés extraterrestres puissent exister sous les océans d'autres planètes, bien qu'il soit extrêmement difficile de trouver des signes de ceux-ci avec la technologie actuelle.
Un soupçon de bonne nouvelle vient des amas globulaires, des groupes d'étoiles gravitationnelles liées gravitant autour des galaxies. La Voie lactée possède plus de 150 de ces satellites, alors que les grandes galaxies peuvent en contenir des centaines voire des milliers.
Le télescope spatial Hubble a capturé cette image si l'amas globulaire 47 Tucanae, distant de 16 700 années-lumière. (NASA, ESA et Hubble Heritage (STScI / AURA) - Collaboration ESA / Hubble) Les étoiles de ces groupes ont tendance à se former à peu près au même moment, en seulement quelques générations. Ceux qui explosent dans les supernovae meurent assez rapidement, laissant derrière eux des frères et soeurs qui ont beaucoup de temps pour construire des planètes qui seraient exemptes de bains de radiation constants.
Plusieurs travaux de recherche ont examiné les grappes globulaires comme des quartiers potentiels pour la vie. Alors que certains scientifiques suggèrent que les étoiles de ces groupes ne disposeraient pas du matériel nécessaire à la construction des planètes, d'autres chercheurs évoquent certaines des diverses planètes découvertes jusqu'à présent par le télescope spatial Kepler de la NASA, qui s'est formé en dépit d'une pénurie de ces matériaux dans leurs étoiles hôtes.
Outre la réduction du rayonnement supernovae, la densité stellaire élevée dans les amas globulaires signifie que la plupart des étoiles ont des voisins plus proches que notre soleil relativement isolé, ce qui augmente les chances de déplacements et de communications interstellaires.
Sur la base du taux d'expansion cosmique, Mason suggère que l'univers aurait atteint l'état le plus favorable à la vie 7 à 9 milliards d'années après le Big Bang. À partir de ce moment, il pourrait y avoir des "poches d'habitabilité", des zones respectueuses de la vie qui pourraient éviter les sources locales de rayonnement cosmique.
À la recherche de ces poches, les amas globulaires peuvent être des endroits encore meilleurs pour scanner que les galaxies, dit Mason: "Les amas globulaires ont un avantage, avec quelques réserves."
Cependant, même ces groupes ne peuvent pas complètement échapper au risque de radiation. Lorsqu'ils gravitent autour de leurs galaxies mères, ils peuvent passer à proximité ou même à travers le plan galactique. Même cette brève rencontre pourrait exposer les planètes des grappes à des pics périodiques de rayons cosmiques. Ils pourraient également interagir, au moins brièvement, avec le champ magnétique de leur galaxie mère, ce qui signifie qu'ils pourraient être exposés à tout rayonnement piégé à l'intérieur.
Les rayons cosmiques de haute énergie provenant des centres d'autres galaxies, ainsi que des sursauts énigmatiques de rayons gamma, pourraient également brider les planètes dans des amas globulaires. Cela aurait été un problème plus important dans le passé, car les galaxies se trouvaient autrefois beaucoup plus proches les unes des autres qu'aujourd'hui, rendant les rencontres avec d'autres galaxies encore plus fréquentes.
Ces événements de rayonnement extragalactique seraient plus rares mais beaucoup plus puissants. Selon Jeremy Webb, chercheur postdoctoral à l’Université d’Indiana, les clusters globulaires n’ont pas de champs magnétiques propres. Cela signifie qu'ils n'ont aucun bouclier contre même les rayons cosmiques moins dangereux lancés par leurs voisins. Et tandis que le champ magnétique de la galaxie partenaire du cluster pourrait aider à dévier certains des rayons les plus faibles, Mason affirme que les plus forts d'entre eux parviendraient tout de même à pénétrer.
"Il n'y a pas d'endroit où se cacher", dit Mason. "Même dans un cluster globulaire, vous ne pouvez pas vous cacher de ceux-là."
