L'Équation de Francis Drake |
L'Équation de Francis Drake |
L'équation de Francis Drake amène à penser que le nombre de civilisations existantes dans notre Galaxie se situe entre 100 et plusieurs milliers. Si l'on tient compte du nombre d'étoiles dans la Voie Lactée nous aurions donc dû déjà rencontrer des civilisations extraterrestres.
Le fait que cette rencontre n'ait apparemment pas eu lieu peut laisser à penser que nous sommes la seule espèce intelligente de la galaxie, voire de l'univers ! C'est ce que l'on appelle le paradoxe de Fermi (d'après le physicien nucléaire Enrico Fermi qui très tôt dans les 50 se demandait où se trouvait tout le monde) : si une vie intelligente extraterrestre existait, nous aurions déjà dû la rencontrer.
Des scientifiques ont défini une zone galactique habitable (GHZ) comprise entre 23.000 et 29.000 années-lumière du centre galactique. Selon ces chercheurs, cette région de notre galaxie est la plus propice à favoriser le développement de la vie telle que nous la concevons. Elle dispose des principaux éléments favorables à son apparition. Des étoiles de type solaire, des éléments lourds, et surtout elle se situe loin de supernovas capables de pulvériser tout mécanisme Or, 75 % des étoiles qui évoluent à l'intérieur de cette région sont plus âgées que le Soleil, ce qui signifie que un grand nombre d'éventuelles formes de vie seraient bien plus anciennes que la nôtre.
Alors pourquoi aucun contact ni détection ? Plusieurs hypothèses sont émises par les scientifiques.
Peut-être avons nous rencontré dans le passé des extraterrestres sans qu'il en subsiste des traces indubitables. Il est aussi possible que certaines de ces civilisations ne soient pas technologiques. C'est-à-dire qu'elles peuvent rester 'contemplatives', se développer dans un milieu qui ne permet pas d'accéder a la technologie nécessaire pour communiquer sur de très grandes distances ou tout simplement ne pas posséder les organes nécessaires à la fabrication de machines. Le taux d'autodestruction des civilisations serait plus fort que prévu de sorte qu'elles disparaîtraient avant leur faculté de coloniser des régions éloignées de leur berceau originel ou de communiquer avec nous. Autre théorie, qui veut qu'il existe des difficultés physiques aux voyages interstellaires dont nous n'avons pas connaissance où plutôt, il n'y a pas de remède à celles dont nous avons connaissance.
D'autres hypothèses, plus controversées, avancent qu'ils existent mais ne tiennent pas à ce que nous le sachions, ou estiment que des extraterrestres sont présents sur Terre, se cachent ou que nous n'avons simplement pas conscience de leur présence.
Enfin, on ne saurait éluder l'opinion émise par Sir Arthur C. Clarke, visionnaire britannique et monument de la Science-Fiction moderne, qui estime que les civilisations extraterrestres ont atteint un tel degré d'évolution qu'elles considèrent que tout contact avec une civilisation aussi archaïque que la nôtre entraînerait obligatoirement sa disparition, et que dans un souci de protection, elles préfèrent attendre patiemment que nous évoluions nous-mêmes.
Petit rappel historique. En 1959, des physiciens publiaient un article dans la revue britannique Nature. Cet article, Searching for Interstellar Communications, débattait de l'idée que des télescopes radio pouvaient devenir suffisamment sensibles de manière à capter les signaux radio d'éventuelles civilisations évoluant autour d'étoiles distantes. Les deux chercheurs suggéraient que de tels messages pourraient être émis sur une longueur d'onde bien particulière, de 21 centimètres (1,420.4 mégahertz). Cette longueur d'onde n'a pas été choisie au hasard. Elle caractérise l'émission de l'hydrogène neutre, l'élément le plus commun dans l'Univers. Il semblait alors aux scientifiques logique que d'autres civilisations avancées utilisent ce point de repère judicieux du spectre radio.
En avril 1960, l'astronome Francis Drake devenait la première personne à effectuer une recherche systématique de signaux intelligents en provenance de l'ensemble de l'Univers. Drake utilisait pour son travail le télescope radio de 25 mètres de diamètre de l'Observatoire National de Green Bank. Il écouta ainsi deux étoiles similaires à notre Soleil, Epsilon Eridani et Tau Ceti. Son projet, dénommé Ozma, était bon marché, simple, mais malheureusement infructueux. Francis Drake, convaincu de l'existence d'une forme de vie extraterrestre depuis son enfance dans les années 30 à Chicago, ne pouvait pas s'imaginer que le genre Humain soit la seule civilisation peuplant l'Univers.
En 1992, il publia un livre 'Is Anyone Out There ?', ce qui peut se traduire par 'Y a t'il quelqu'un à l'extérieur ?' Et en novembre 1961, après plusieurs débats sur les perspectives d'une recherche d'une forme de vie extraterrestre intelligente (SETI, aujourd'hui), Francis Drake présentait son équation : N = R x fp x ne x fl x fi x fc x L
Cette équation exprime le nombre (N) de civilisations 'observables' qui existent dans notre propre Galaxie, la Voie Lactée, comme une multiplication de plusieurs éléments qui nous sont inconnus.
R : le nombre d'étoiles naissantes chaque année dans la Voie Lactée ;
FP : fraction de ces étoiles qui possèdent un système planétaire ;
NE : nombre moyen de planètes similaires à la Terre (aptes à abriter une forme de vie) ;
F : nombre de planètes habitables sur lesquelles une forme de vie a pu évoluer ;
FI : taux des planètes où une évolution biologique produit effectivement une forme de vie intelligente ;
FC : taux de ces formes de vie intelligentes capables de communiquer à travers l'Univers ;
L : durée de vie moyenne d'une civilisation capable de communiquer à travers l'Univers (exprimée en années).
L'équation de Drake est aussi simple que fascinante. Cette formule donne par la même occasion à la recherche SETI une base sérieuse pour l'analyse scientifique des données. De nombreux astronomes et biologistes ont bien essayé de résoudre cette énigme, sans malheureusement jamais y parvenir. À première vue, fournir une bonne estimation de la solution semble assez facile, mais dans la réalité, trouver le nombre de civilisations potentiellement assez développées pour communiquer n'est pas si aisé que ça. Plusieurs variables ont été affinées au cours des dernières années, mais au moins trois nous demeurent encore inconnues. Le taux de formation d'étoiles dans notre Galaxie est approximativement d'une par an (R). Le facteur suivant, FP est probablement inférieur à 1. Chaque étoile ne peut pas avoir de système de planètes. Par contre, si une étoile abrite effectivement une ou plusieurs planètes, il semble plausible que certains de ces corps posséderont de l'eau liquide et offrent un habitat favorisant l'évolution d'une forme de vie et sa perduration.
Les optimistes, confiants dans le cycle de l'évolution énoncé par Darwin, estiment que tôt ou tard une quelconque forme de vie finirait par donner naissance à une intelligence, et qu'aucune de ces civilisations ne peut exister longtemps sans découvrir l'électricité et la radio et ressentir le besoin de communiquer. Dans ce cas le plus optimiste, N serait égal à L . Si L est égal à 10.000 années, il y aurait en théorie autant de civilisations capables de communiquer à travers l'ensemble de la Galaxie ! Cela suppose que cette évolution ne se produit qu'une seule fois durant les milliards d'années de vie d'une planète.
Autre implication de ce chiffre, la civilisation la plus proche de nous se situerait à environ 1000 années-lumière de nous. Une conversation bilatérale nécessiterait un temps égal à une grande partie de l'histoire humaine, mais la communication serait très audible. Cependant, 40 années de recherche SETI ont échoué dans la tentative de trouver quelque chose, et ce malgré le développement ininterrompu des techniques de détection depuis les années 60. Le paramètre pris en compte dans la traque des signaux radio couvre de gigantesques "régions" alors que nous n'avons pu en explorer qu'une infime partie.
La seule chose dont nous soyons certains, c'est que notre Galaxie n'est pas encombrée d'émetteurs radio émettant continuellement dans notre direction sur la longueur d'onde de 21 centimètres.
Certains scientifiques se demandent si nous n'avons pas surestimé une ou plusieurs valeurs des paramètres de l'équation de Drake. Est-ce que la durée de vie moyenne d'une civilisation intelligente est trop courte ? Ou tout simplement, avons-nous oublié de prendre en compte un paramètre plus subtil ?
Des astronomes ont tenté de réévaluer l'équation de Drake en analysant chaque terme individuellement. R, le nombre d'étoiles engendrées chaque année par la Voie Lactée, est certes approximativement de 1. Mais des chercheurs ont récemment déterminé que le taux de formation d'étoiles était beaucoup plus élevé il y a plusieurs milliards d'ici et que celles susceptibles d'abriter dans leur système planétaire une civilisation intelligente sont nées à ce moment-là. La principale implication de cette découverte serait de porter la valeur de R de 1 à 3, voire même 5.
flashespace.com |
Sommes-nous Seuls dans l'Univers ? |
Depuis les années 1960, des antennes ont guetté l'arrivée d'un message extraterrestre. En vain. Aujourd'hui, avec la découverte de centaines d'exoplanètes, la recherche de la vie "ailleurs" s'appuie enfin sur des observations fiables.
Le radiotélescope d'Arecibo sur l'île de Puerto Rico, scrute le ciel à la recherche d'un signal extraterrestre.
C'est une des premières curiosités qui pique l'homme depuis qu'il explore le monde. Y a-t-il un autre village sur la rive opposée de ce fleuve ? D'autres hommes sur cette île lointaine ? Une civilisation inconnue de l'autre côté de l'océan ? Plus les hommes ont parcouru la planète, plus leur est devenue familière l'idée que les terres éloignées abritent des humains étrangers, des plantes inconnues et des animaux extraordinaires...
Une fois le premier télescope braqué vers le ciel, une fois les lunes de Jupiter visibles à travers une longue-vue, la fascinante question de la vie extraterrestre est devenue parfaitement sensée : dans ces mondes pluriels finalement si semblables au nôtre, existe-t-il une autre forme de vie ? Et si oui, ces êtres nous ressemblent-ils ? Pourrions-nous un jour communiquer avec eux ? Plus les scientifiques ont progressé dans leur conquête de l'espace, plus ils ont fait résonner cette troublante question... Une question qui, disons-le d'emblée, n'a pas la moindre chance d'être abordée à l'échelle de l'Univers entier. La galaxie d'Andromède, la plus proche de la Voie lactée, se trouve à 2,36 millions d'années-lumière de nous. Il semble donc raisonnable de s'en tenir à notre propre galaxie, un terrain d'investigation que la lumière met tout de même 100.000 ans à traverser de part en part.
UNE ESTIMATION QUI TIENT DU PARI : Pour tenter d'estimer quelle chance a cette lumière de rencontrer d'autres êtres sur son chemin, un jeune astronome américain, Frank Drake, propose dès 1961 une équation évaluant le nombre probable de civilisations intelligentes capables de communiquer dans la Galaxie. Elle se décompose en sept facteurs, le premier estimant le nombre d'étoiles, le second la part d'entre elles possédant des planètes, le troisième la part de ces planètes dont les conditions sont favorables à la vie, et ainsi de suite jusqu'à l'émergence d'une civilisation technologique capable de communiquer. Mais l'estimation de la plupart de ces facteurs tient pour l'instant du pari ! Et le résultat final, selon le degré d'optimisme du calculateur, varie aisément d'une unité (la civilisation humaine) à plusieurs milliers.
À l'époque où est posée l'équation, les scientifiques ne disposent pas encore des outils d'observation du ciel permettant d'étudier méthodiquement chacun de ces facteurs. Surtout, ils sont persuadés que la vie extraterrestre foisonne, et que le meilleur moyen de l'étudier, c'est d'entrer directement en contact avec elle. Un pari facile à tenter : avec 2000 dollars et une antenne de 26 mètres installée à l'observatoire de Green Bank, Frank Drake lance Ozma, le premier programme d'écoute à la recherche d'un message extraterrestre. Il observe le ciel pendant trois mois en direction des étoiles Tau Ceti et Epsilon Eridani. Ce qu'il cherche, et qui sera d'ailleurs le fonds de commerce de tous les programmes Seti (Search for Extraterrestrial Intelligence) qui suivront, c'est un signal électromagnétique intense, très bref et très localisé en fréquence, autour de la longueur d'onde de l'hydrogèrie. C'est en effet ainsi que dans un article publié en 1959, Philip Morrison et Giuseppe Cocconi, de l'université de Cornell, imaginent une communication extraterrestre. Mais Frank Drake n'entend rien. Et 50 ans plus tard, les espoirs très vifs du début sont totalement rincés. C'est tout juste si quelques alertes font brièvement sensation, comme ce signal court et localisé capté en 1977 par le radiotélescope de Big Ear, dans l'Ohio... qui, après vérifications, s'avère être une émission terrestre réfléchie par un satellite.
DES EXOPLANÈTES PAR CENTAINES : Aussi, pour Pierre Thomas, au Laboratoire des sciences de la Terre, à l'Ecole normale supérieure, à Lyon, "avant de savoir s'il y a d'autres êtres intelligents dans l'Univers, il faut commencer par se demander simplement s'il y a d'autres vies ailleurs !" Car si la question de l'intelligence extraterrestre est à la limite de la science, celle de l'existence de planètes habitables, sur laquelle d'autres formes de vie ont pu apparaître (et disparaître) un jour, est bel et bien en cours d'exploration rigoureuse.
Depuis une quinzaine d'années, les télescopes permettent en effet d'accéder à l'étude méthodique des premiers termes de l'équation de Drake. À l'émotion suscitée par "51 Pegasi", la première planète extrasolaire découverte par les astrophysiciens suisses Michel Mayor et Didier Queloz en 1995, a succédé une moisson de centaines d'autres, moisson qui n'en est vraisemblablement aujourd'hui qu'à son début. Mais si cette abondance de découvertes a d'abord laissé penser qu'une forme de vie extraterrestre était très probablement à portée des scientifiques, ces derniers ont été contraints de modérer leur enthousiasme en réalisant que la grande majorité d'entre elles se trouvent dans des configurations très différentes de la Terre. Configurations qui laissent peu de chance à la vie, du moins telle qu'on l'imagine aujourd'hui. Parmi des milliards de planètes, la Terre pourrait donc finalement faire figure d'exception ! Et dans ce cas, nous serions désespérément seuls...
Pour en avoir le cour net, les astrophysiciens continuent de mesurer toujours plus finement les caractéristiques des autres mondes. Découverte en 2007, Gliese 581c, la première exoplanète "tellurique" (c'est-à-dire ressemblant à la Terre) a relancé l'enthousiasme. Tout comme sa cousine Gliese 581d, liée à la même étoile, qui s'est révélée potentiellement habitable. Une modélisation de son atmosphère réalisée en mai dernier montre en effet qu'elle pourrait être pourvue d'eau liquide en surface ! Peut-être fait-elle partie de ces lointains rivages qui émerveilleront les explorateurs de demain en leur offrant non pas un contact avec des êtres "intelligents", mais tout simplement la possibilité de découvrir des bactéries extraordinaires ou des fossiles révolutionnaires !
M.G. - SCIENCE & VIE Hors Série > Septembre > 2012 |