As hipóteses de surgir vida inteligente no nosso Universo - e em qualquer outro hipotético universo para além dele - podem ser estimadas por um novo modelo teórico que tem ecos da famosa Equação de Drake.

Esta foi a fórmula que o astrónomo americano Frank Drake criou na década de 1960 para calcular o número de civilizações extraterrestres detetáveis na nossa Galáxia, a Via Láctea.

Mais de 60 anos depois, astrofísicos liderados pela Universidade de Durham produziram um modelo diferente que se centra, ao invés, nas condições criadas pela aceleração da expansão do Universo e na quantidade de estrelas formadas.

Pensa-se que esta expansão está a ser impulsionada por uma força misteriosa chamada energia escura, que constitui mais de dois-terços do Universo.

Qual é o cálculo?

Uma vez que as estrelas são uma condição prévia para o aparecimento da vida tal como a conhecemos, o modelo pode, portanto, ser utilizado para estimar a probabilidade de gerar vida inteligente no nosso Universo e num cenário multiverso de hipotéticos universos diferentes.

A nova investigação não tenta calcular o número absoluto de observadores (ou seja, de vida inteligente) no Universo, mas considera antes a probabilidade relativa de um observador escolhido ao acaso habitar um Universo com propriedades específicas.

Conclui que um observador típico esperaria encontrar uma densidade de energia escura substancialmente maior do que a que se verifica no nosso próprio Universo - sugerindo que os ingredientes que possui fazem dela um caso raro e invulgar no multiverso.

Esta imagem do Telescópio Espacial Hubble capta um sistema estelar triplo, que pode albergar planetas potencialmente habitáveis. O nosso vizinho estelar mais próximo, o sistema Alpha Centauri, possui três estrelas. Crédito: NASA, ESA, G. Duchene (Universidade de Grenoble I); processamento de imagem - Gladys Kober (NASA/Universidade Católica da América)

A abordagem apresentada no artigo científico envolve o cálculo da fração de matéria comum convertida em estrelas ao longo de toda a história do Universo, para diferentes densidades de energia escura.

O modelo prevê que esta fração seria de aproximadamente 27% num Universo mais eficiente a formar estrelas, em comparação com 23% no nosso próprio Universo.

Isto significa que não vivemos no universo hipotético com maiores probabilidades de formar vida inteligente. Por outras palavras, o valor da densidade da energia escura que observamos no nosso Universo não é o que maximizaria as hipóteses de vida, de acordo com o modelo.

O impacto da energia escura na nossa existência

O investigador principal, Dr. Daniele Sorini, do Instituto de Cosmologia Computacional da Universidade de Durham, afirmou: "Compreender a energia escura e o seu impacto no nosso Universo é um dos maiores desafios da cosmologia e da física fundamental.

"Os parâmetros que regem o nosso Universo, incluindo a densidade da energia escura, poderiam explicar a nossa própria existência.

"Porém, surpreendentemente, descobrimos que mesmo uma densidade de energia escura significativamente mais elevada seria compatível com a vida, sugerindo que talvez não vivamos no mais provável dos universos".

O novo modelo poderá permitir aos cientistas compreender os efeitos de diferentes densidades de energia escura na formação de estruturas no Universo e as condições para o desenvolvimento da vida no cosmos.

A Equação de Drake, uma fórmula matemática para a probabilidade de encontrar vida ou civilizações avançadas no Universo, revista por dois investigadores da Universidade de Rochester em 2016. Crédito: Universidade de Rochester

A energia escura faz com que o Universo se expanda mais depressa, equilibrando a atração da gravidade e criando um Universo onde tanto a expansão como a formação de estruturas são possíveis.

No entanto, para que a vida se desenvolva, é necessário que existam regiões onde a matéria se possa aglomerar para formar estrelas e planetas, e que se mantenha estável durante milhares de milhões de anos para permitir a evolução da vida.

Crucialmente, a investigação sugere que a astrofísica da formação estelar e a evolução da estrutura em grande escala do Universo se combinam de forma subtil para determinar o valor ótimo da densidade de energia escura necessária para o aparecimento de vida inteligente.

O professor Lucas Lombriser, da Universidade de Genebra e coautor do estudo, acrescentou: "Será emocionante utilizar o modelo para explorar o aparecimento da vida em diferentes universos e verificar se algumas questões fundamentais que colocamos a nós próprios sobre o nosso próprio Universo têm de ser reinterpretadas".

A equação de Drake, explicada

A equação de Frank Drake era mais um guia para os cientistas sobre como procurar vida, do que uma ferramenta de estimativa ou uma tentativa séria de determinar um resultado exato.

Os seus parâmetros incluíam o ritmo de formação anual de estrelas na Via Láctea, a fração de estrelas com planetas a orbitá-las e o número de mundos que poderiam potencialmente suportar vida.

Em comparação, o novo modelo relaciona o ritmo de formação estelar anual no Universo com os seus ingredientes fundamentais, como a já referida densidade de energia escura.

O estudo, que foi financiado pelo Conselho Europeu de Investigação e envolveu também cientistas da Universidade de Edimburgo e da Universidade de Genebra, foi publicado na revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

// Real Sociedade Britânica (comunicado de imprensa)
// Universidade de Durham (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)
// Artigo científico (arXiv.org)

Quer saber mais?

Equação de Drake:
Wikipedia

Energia escura:
Wikipedia