Selama hampir dua abad, para ilmuwan telah berteori bahwa kehidupan dapat didistribusikan ke seluruh alam semesta oleh meteoroid, asteroid, planetoid, dan benda-benda astronomi lainnya. Teori ini, dikenal sebagai Panspermia, didasarkan pada gagasan bahwa mikroorganisme dan bahan kimia perintis kehidupan dapat bertahan hidup diangkut dari satu sistem bintang ke yang berikutnya.
Mengembangkan teori ini, tim peneliti dari Harvard Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) melakukan penelitian yang mempertimbangkan apakah panspermia dapat dimungkinkan dalam skala galaksi. Menurut model yang mereka buat, mereka menentukan bahwa seluruh Bima Sakti (dan bahkan galaksi lain) dapat bertukar komponen yang diperlukan untuk kehidupan.
Studi, "Galactic Panspermia", baru-baru ini muncul online dan sedang ditinjau untuk publikasi oleh Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society. Studi ini dipimpin oleh Idan Ginsburg, seorang sarjana tamu di Institute for Theory and Computation (ITC) CfA, dan termasuk Manasvi Lingam dan Abraham Loeb - seorang peneliti postdoctoral ITC dan direktur ITC dan Ketua Frank B. Baird Jr. Ilmu di Universitas Harvard, masing-masing.
Ketika mereka menunjukkan studi mereka, sebagian besar penelitian masa lalu tentang panspermia berfokus pada apakah kehidupan dapat didistribusikan melalui Tata Surya atau bintang di sekitarnya. Lebih khusus lagi, studi-studi ini membahas kemungkinan bahwa kehidupan dapat ditransfer antara Mars dan Bumi (atau benda-benda Matahari lainnya) melalui asteroid atau meteorit. Demi studi mereka, Ginsburg dan rekan-rekannya memasang jaring yang lebih luas, melihat Galaksi Bima Sakti dan seterusnya.
Seperti yang dikatakan Dr. Loeb kepada Space Magazine melalui email, inspirasi untuk penelitian ini datang dari pengunjung antarbintang pertama yang diketahui ke Tata Surya kita - asteroid ‘Oumuamua:
"Setelah penemuan itu, Manasvi Lingam dan saya menulis makalah di mana kami menunjukkan bahwa objek antarbintang seperti` Oumuamua dapat ditangkap melalui interaksi gravitasi mereka dengan Jupiter dan Matahari. Tata Surya bertindak sebagai "jaring ikan" gravitasi yang berisi ribuan benda antarbintang terikat sebesar ini pada waktu tertentu. Benda-benda antarbintang terikat ini berpotensi menanam kehidupan dari sistem planet lain dan di Tata Surya. Efektivitas jaring ikan lebih besar untuk sistem bintang biner, seperti Alpha Centauri A dan B di dekatnya, yang dapat menangkap objek sebesar Bumi selama masa hidup mereka. ”
"Kami berharap sebagian besar objek cenderung berbatu, tetapi pada prinsipnya mereka juga bisa menjadi es (cometary) di alam," tambah Ginsburg. “Terlepas dari apakah mereka berbatu atau es, mereka dapat dikeluarkan dari sistem host mereka dan melakukan perjalanan yang berpotensi ribuan tahun cahaya. Secara khusus pusat galaksi dapat bertindak sebagai mesin yang kuat untuk menabur Bimasakti. "
Studi ini didasarkan pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Ginsburg, Loeb dan Gary A. Wegner dari Wilder Lab di Dartmouth College. Dalam sebuah studi 2016 yang diterbitkan dalam Pemberitahuan Bulanan Royal Astronomical Society, mereka menyarankan bahwa pusat Bimasakti dapat menjadi instrumen yang melaluinya bintang-bintang dengan tingkat hypervelocity dikeluarkan dari sistem biner dan kemudian ditangkap oleh sistem lain.
Demi penelitian ini, tim menciptakan model analitik untuk menentukan seberapa besar kemungkinan bahwa benda-benda diperdagangkan antara sistem bintang pada skala galaksi. Seperti yang dijelaskan Loeb:
"Dalam makalah baru kami menghitung berapa banyak benda berbatu yang dikeluarkan dari satu sistem planet dapat terperangkap oleh yang lain di seluruh galaksi Bima Sakti. Jika kehidupan dapat bertahan selama satu juta tahun, mungkin ada lebih dari satu juta benda berukuran 'Oumuamua yang ditangkap oleh sistem lain dan dapat mentransfer kehidupan antar bintang. Karena itu panspermia tidak terbatas pada skala ukuran tata surya saja, dan seluruh Bima Sakti berpotensi bertukar komponen biotik melintasi jarak yang sangat jauh. ”
"Model fisik kita menghitung laju penangkapan objek di Bima Sakti yang sangat bergantung pada kecepatan dan masa hidup setiap organisme yang dapat melakukan perjalanan pada objek," tambah Ginsburg. "Tidak ada yang pernah melakukan perhitungan seperti itu sebelumnya, dan kami merasa ini cukup baru dan menarik."
Dari ini, mereka menemukan bahwa kemungkinan panspermia galaksi turun ke beberapa variabel. Untuk satu, tingkat penangkapan objek yang dikeluarkan dari sistem planet tergantung pada dispersi kecepatan serta ukuran objek yang ditangkap. Kedua, probabilitas bahwa kehidupan dapat didistribusikan dari satu sistem ke sistem lainnya sangat tergantung pada kelangsungan hidup organisme.
Namun, pada akhirnya mereka menemukan bahwa bahkan dalam skenario terburuk, seluruh Bima Sakti dapat bertukar komponen biotik melintasi jarak yang sangat jauh. Singkatnya, mereka menentukan panspermia layak pada skala galaksi, dan bahkan di antara galaksi. Seperti yang dikatakan Ginsburg:
“Benda yang lebih kecil lebih mungkin ditangkap. Jika Anda menganggap bulan Saturnus Enceladus (yang sangat menarik dengan sendirinya) sebagai contoh, kami memperkirakan bahwa sebanyak 100 juta objek yang dapat menghidupi manusia mungkin telah berpindah dari satu sistem ke sistem lainnya! Sekali lagi, saya pikir penting untuk dicatat bahwa perhitungan kami adalah untuk objek yang menopang kehidupan. "
Studi ini juga mendukung kemungkinan kesimpulan yang diajukan dalam dua studi sebelumnya yang dilakukan oleh Loeb dan James Guillochon (seorang Einstein Fellow dengan ITC) kembali pada tahun 2014. Dalam studi pertama, Loeb dan Guillochon melacak keberadaan bintang hypervelocity (HVSs) ke penggabungan galaksi , yang menyebabkan mereka meninggalkan galaksi masing-masing dengan kecepatan semi-relativistik - sepersepuluh hingga sepertiga kecepatan cahaya.
Dalam studi kedua, Guillochon dan Loeb menentukan bahwa ada sekitar satu triliun HVS di ruang intergalaksi dan bahwa bintang-bintang hiper-kecepatan dapat membawa serta sistem planet mereka. Oleh karena itu sistem ini akan mampu menyebarkan kehidupan (yang bahkan dapat mengambil bentuk peradaban maju) dari satu galaksi ke galaksi lain.
"Pada prinsipnya, kehidupan bahkan dapat ditransfer antar galaksi, karena beberapa bintang melarikan diri dari Bima Sakti," kata Loeb. “Beberapa tahun yang lalu, kami menunjukkan kepada Guillochon bahwa Semesta penuh dengan lautan bintang yang dikeluarkan dari galaksi dengan kecepatan hingga sepersekian kecepatan cahaya melalui pasangan lubang hitam besar (terbentuk selama penggabungan galaksi) yang bertindak sebagai ketapel. Bintang-bintang ini berpotensi mentransfer kehidupan ke seluruh Semesta. "
Seperti berdiri, penelitian ini pasti memiliki implikasi besar bagi pemahaman kita tentang kehidupan seperti yang kita kenal. Daripada datang ke Bumi dengan meteorit, mungkin dari Mars atau di tempat lain di Tata Surya, blok bangunan yang diperlukan untuk kehidupan bisa saja tiba di Bumi dari sistem bintang lain (atau galaksi lain) seluruhnya.
Mungkin suatu hari kita akan menemukan kehidupan di luar Tata Surya kita yang memiliki kemiripan dengan kehidupan kita, setidaknya pada tingkat genetik. Mungkin kita bahkan dapat menemukan beberapa spesies maju yang merupakan kerabat jauh (sangat jauh), dan secara kolektif merenungkan dari mana bahan dasar yang memungkinkan kita semua berasal.
