地外智慧生命的天体生物学哥白尼弱极限与强极限

我们提出了一种宇宙视角来搜寻生命，并利用最新的天体物理信息考察了银河系中通讯型地外智慧文明（CETI）的可能数量。我们的计算涉及银河系恒星形成历史、金属丰度分布，以及在特定假设下恒星拥有宜居带中类地行星的可能性，我们将这些假设描述为天体生物学哥白尼弱条件和强条件。这些假设基于已知存在智慧、通讯型生命的唯一情形——即我们自己的行星。此类生命在富金属环境中演化，并耗费了约5 Gyr才得以形成。我们基于不同情景考察了CETI的可能数量。一个极端是弱天体生物学哥白尼原理——即行星在5 Gyr之后的某个时刻形成智慧生命，但不会更早。另一极端是强条件，即生命必须像在地球上一样在4.5至5.5 Gyr之间形成。在强条件（一组严格假设）下，银河系内至少应有36$_{-32}^{+175}$个文明：这是一个下限，基于通讯文明的平均寿命L为100年（基于我们当前自身的情况）的假设。若均匀分布于银河系中，这意味着最近的CETI至多相距17000$_{-10000}^{+33600}$光年，且最可能由低质量M型矮星宿主，远超我们在可预见的未来探测它的能力。此外，该生命宿主恒星为太阳型恒星的可能性极小，大多数必须为M型矮星，而后者可能不够稳定以在长时间尺度上承载生命。我们进一步探索了其他情景，并基于我们假设的变体解释了银河系内CETI的可能数量。