การใช้แบบจำลองทางสถิติขั้นสูงทีมนักวิจัยจาก ETH Zurich, Seti Institute, Università di Roma 'Tor Vergata' และมหาวิทยาลัยเบลเกรดสำรวจว่านักดาราศาสตร์ดาวเคราะห์นอกระบบจำนวนเท่าใดควรสังเกตและเข้าใจก่อนที่จะประกาศว่าชีวิตที่อยู่เหนือโลกนั้นเป็นเรื่องธรรมดาหรือหายาก
กล้องโทรทรรศน์ในอนาคตจะสำรวจดาวเคราะห์นอกโลกที่อยู่ในเขตอบอุ่นเพื่อประเมินความถี่ของโลกที่อยู่อาศัยหรือที่อยู่อาศัย Angerhausenet al- มีวัตถุประสงค์เพื่อกำหนดจำนวนขั้นต่ำของดาวเคราะห์นอกระบบที่จำเป็นในการสรุปข้อสรุปอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติโดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของผลลัพธ์ที่เป็นโมฆะ (เช่นไม่มีการตรวจจับ) เครดิตภาพ: Sci.News
ในวิทยาศาสตร์บางครั้งแม้จะไม่พบบางสิ่งบางอย่างก็สามารถให้ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นหาชีวิตบนดาวเคราะห์นอกระบบพวกเขามักจะมุ่งเน้นไปที่คุณสมบัติเฉพาะเช่นสัญญาณของน้ำหรือก๊าซเช่นออกซิเจนและมีเธนซึ่งอาจบ่งบอกถึงกิจกรรมทางชีวภาพ
แต่จะเกิดอะไรขึ้นถ้านักวิทยาศาสตร์ไม่พบคุณสมบัติเหล่านี้? เรายังสามารถเรียนรู้บางสิ่งที่มีความหมายเกี่ยวกับชีวิตร่วมกันในจักรวาลได้หรือไม่?
“ แม้แต่การตรวจจับเชิงบวกเพียงครั้งเดียวก็จะเปลี่ยนแปลงทุกอย่าง - แต่จนถึงตอนนี้เราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าเราได้เรียนรู้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้จากสิ่งที่เราไม่พบ” ดร. แดเนียลแอนเดอร์เฮาเซนนักวิจัยที่ ETH Zurich และสถาบัน SETI
การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าหากนักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบดาวเคราะห์ 40-80 ดวงและไม่พบสัญญาณของชีวิตพวกเขาสามารถสรุปได้ว่าน้อยกว่า 10-20% ของดาวเคราะห์ที่คล้ายกัน
อย่างไรก็ตามสิ่งนี้ขึ้นอยู่กับว่าเรามีความมั่นใจเกี่ยวกับการสังเกตแต่ละครั้งอย่างไร
การค้นพบดังกล่าวจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถกำหนดขีด จำกัด สูงสุดที่มีความหมายต่อความชุกของชีวิตในจักรวาลซึ่งไม่สามารถทำได้จนถึงปัจจุบัน
นอกจากนี้หากมีเพียง 10% ของดาวเคราะห์ในทางช้างเผือกเพียงอย่างเดียวมีรูปแบบของชีวิตบางอย่างนั่นอาจยังคงเป็นดาวเคราะห์ 10 พันล้านดาวหรือมากกว่า
“ ผลลัพธ์แบบนี้จะเป็นจุดเปลี่ยน” ดร. Anderhausen กล่าว
“ แม้ว่าเราจะไม่พบชีวิต แต่ในที่สุดเราก็สามารถหาปริมาณได้ว่าหายาก - หรือทั่วไป - ดาวเคราะห์ที่มีชีวภาพที่ตรวจพบได้อาจเป็นจริง”
การค้นพบนี้มีความหมายโดยตรงสำหรับภารกิจที่กำลังจะมาถึงเช่นหอสังเกตการณ์ Worlds Worlds ของ NASA (HWO) และ Interferometer ขนาดใหญ่ที่นำโดยยุโรปสำหรับดาวเคราะห์นอกระบบ (ชีวิต)
ภารกิจเหล่านี้จะศึกษาดาวเคราะห์ที่มีลักษณะเหมือนโลกหลายสิบแห่งโดยศึกษาบรรยากาศของดาวเคราะห์สำหรับสัญญาณของน้ำออกซิเจนและชีวภาพที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น
จากการศึกษาจำนวนดาวเคราะห์ที่สังเกตได้จะมีขนาดใหญ่พอที่จะสรุปได้อย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับความชุกของความเป็นอยู่และชีวิตในย่านกาแล็คซี่ของเรา
อย่างไรก็ตามการศึกษายังชี้ให้เห็นว่าแม้จะมีเครื่องมือขั้นสูง แต่การสำรวจเหล่านี้จะต้องพิจารณาอย่างรอบคอบสำหรับความไม่แน่นอนและอคติและได้รับกรอบการทำงานเพื่อหาปริมาณเพื่อให้แน่ใจว่าผลลัพธ์ของพวกเขามีความหมายทางสถิติ
ข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญอย่างหนึ่งจากการศึกษาคือความไม่แน่นอนในการสังเกตของแต่ละบุคคล - เช่นเชิงลบเท็จ - สามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อข้อสรุป
“ มันไม่ได้เกี่ยวกับจำนวนดาวเคราะห์ที่เราสังเกต - มันเกี่ยวกับความมั่นใจที่เราสามารถเห็นหรือไม่เห็นสิ่งที่เรากำลังค้นหา” ดร. Angerhausen กล่าว
“ หากเราไม่ระวังและมีความมั่นใจมากเกินไปในความสามารถของเราในการระบุชีวิตแม้การสำรวจขนาดใหญ่อาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ทำให้เข้าใจผิด”
ที่ศึกษาปรากฏในวันนี้ในวารสารดาราศาสตร์-
-
Daniel Angerhausenet al- 2025. ถ้าเราไม่พบอะไรล่ะ? การวิเคราะห์แบบเบย์ของข้อมูลทางสถิติของผลลัพธ์ที่เป็นโมฆะในการอยู่อาศัยของดาวเคราะห์นอกระบบในอนาคตและการสำรวจทางชีวภาพAJ169, 238; สอง: 10.3847/1538-3881/adb96d
