Une étude révèle que les chances de trouver des civilisations extraterrestres sont faibles

Existe-t-il des civilisations extraterrestres avancées ailleurs dans notre galaxie ? Nous l’ignorons. Tout ce que nous savons, c’est qu’il en existe au moins une. Devons-nous être optimistes ou pessimistes quant à la découverte d’autres civilisations ?

Un nouvel article, publié sur le serveur de pré-impression arXivsoutient que nous ne pourrons probablement pas détecter d’autres civilisations technologiques à moins que le rapport entre le taux de natalité et le taux de mortalité sur d’autres planètes, déterminé par leur capacité de charge, ne se situe dans une fenêtre relativement étroite. Les auteurs qualifient ce problème de « problème de réglage fin » : le rapport doit être juste pour détecter d’autres civilisations avancées. Mais a priori, nous n’avons aucune idée de ce qu’est ce rapport.

« La population des civilisations avancées est un équilibre entre le rythme auquel elles émergent et celui auquel elles meurent », explique David Kipping, astrophysicien à l’université de Columbia. « Ce ratio est tout ce qui compte vraiment, mais nous n’avons pratiquement aucune contrainte sur ces termes. Le taux de natalité pourrait être d’une émergence par monde par millénaire ou d’une émergence par trillion de mondes par trillion d’années », et il en va de même pour le taux de mortalité.

En collaboration avec Geraint Lewis de l’Université de Sydney en Australie, Kipping a étudié le rapport entre le taux de natalité et le taux de mortalité. Ce rapport peut être de plusieurs ordres de grandeur, inférieur ou supérieur à 1. Lorsque le rapport est égal à 1, la population d’une espèce (qu’il s’agisse d’humains, d’extraterrestres ou de microbes) a atteint un état stable et sa population reste constante.

Sur Terre, ce rapport n’a presque jamais été proche de 1. La planète a 4,6 milliards d’années et la seule espèce technologiquement avancée qui y vit n’existe que depuis environ 100 ans.

Actuellement, le ratio naissance/mortalité est légèrement supérieur à 1, mais les démographes estiment qu’il tendra vers 1 d’ici la fin du siècle. Mais ce ratio est toujours sujet à une diminution drastique, en raison de catastrophes telles que le changement climatique, une guerre nucléaire, une pandémie grave ou une collision d’astéroïdes. Ainsi, sur Terre, l’intervalle où le ratio est proche de 1 est très limité d’un point de vue galactique (la Voie Lactée étant vieille d’environ 10 milliards d’années).

L’histoire de ce ratio est-elle la même pour d’autres civilisations technologiques avancées ? Comme nous n’en avons pas trouvé d’autres, nous ne le savons pas, mais en nous basant sur l’histoire de la Terre, les auteurs considèrent qu’un ratio de un est très peu probable.

Dans leur article, leur analyse aboutit à une « équation de Drake à l’état stationnaire » impliquant le rapport naissance/mort ; ils concluent ensuite que comme les recherches SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) n’étudient qu’environ mille à 10 000 systèmes stellaires, sans encore trouver d’ETI, le rapport naissance/mort doit être bien supérieur à l’inverse de ce nombre, 0,001 à 0,0001.

Il reste donc une fenêtre étroite pour une recherche SETI réussie, avec un ratio d’environ 0,01 à 0,1, où les ETI existent et que nous pourrions détecter maintenant. C’est cette petite plage de ratios, ou « vallée », que les optimistes du SETI doivent espérer, selon les auteurs, ce qu’ils appellent un « problème de réglage fin ».

« Nous pensons que quelqu’un qui espère réussir a un problème de réglage fin », a déclaré Kipping, « en espérant que le ratio natalité/mortalité ne soit pas trop bas et en reconnaissant qu’il ne peut pas être trop élevé, mais en se trouvant juste dans cette étrange vallée du possible. »

L’étude d’un plus grand nombre de planètes augmente les chances de succès, mais même en élargissant l’étude à la totalité de la galaxie, soit environ 100 milliards de systèmes stellaires, la probabilité relative de succès est multipliée par 10 millions. Mais leurs calculs montrent que la probabilité absolue de succès est toujours « minuscule » : seulement une fois sur 10 millions de milliards. En fin de compte, cela s’explique par le fait que le rapport naissance/mort pourrait bien être bien inférieur à un, et qu’il n’a en fait pas de limite inférieure a priori.

La seule façon de surmonter ces obstacles, écrivent-ils, est de violer l’équation de Drake en régime permanent ou de faire en sorte que le rapport naissances/morts ne soit pas proche de l’unité. Pour démontrer les conséquences de cette situation, ils citent le fait que sur Terre, la probabilité de formation spontanée de protéines à partir d’acides aminés a été estimée par Douglas D. Axe à environ 10^-77un nombre infinitésimal. Et ce n’est là que la première étape nécessaire pour produire des créatures vivantes, sans parler des créatures dotées du développement technologique.

« La nécessité d’un tel réglage fin constitue la base de notre préoccupation », écrivent les auteurs dans leur article. Nous ne pouvons même pas fixer de limites à ce ratio en arguant qu’il existe au moins une civilisation technologiquement avancée dans l’univers observable, puisque notre univers semble n’être qu’un sous-ensemble d’un univers beaucoup plus vaste au-delà de notre partie observable, le soi-disant « volume de Hubble », selon les mesures de la mission Planck.

L’article soutient néanmoins que les recherches SETI restent importantes et vitales, car même si les chances de succès sont faibles, une seule découverte réussie serait la plus grande découverte de l’histoire du monde. Et ils notent qu’il existe des solutions à leur découverte qui pourraient augmenter considérablement les chances, comme l’hypothèse des « extraterrestres attrapeurs » ou le fait que la Terre se trouve par hasard dans une poche relativement calme de la galaxie. « Il existe plusieurs façons de sauver l’espoir dans notre formalisme », concluent-ils.

Le document a été soumis à la Journal international d’astrobiologie.

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