Где мы находимся в приблизительной временной шкале потенциально обитаемой вселенной?

Вот очень грубо рассчитанный частичный ответ.

Звезда и Солнечная система первого поколения, очевидно, не были бы хорошими кандидатами для жизни или даже планет, потому что вы мало что можете сделать, в основном, с водородом и гелием. Вы даже не можете построить океан, используя в основном эти 2 элемента. Со звездами все в порядке, а с планетами — нет. Только газовые гиганты и солнца.

После Большого взрыва: 75%-76% водорода по массе, 24-25% гелия (с крошечным следовым количеством лития). Я собираюсь принять 76% / 24% для грубых расчетов.

Используя нашу Солнечную систему и Млечный Путь в качестве модели, элементы по массе:

Млечный Путь

73,9% водорода

24,0% гелия

1,04% кислорода

0,46% углерода

0,13% неона

0,11% железа

0,10% азота

0,07% кремния

0,06% магния

0,04% серы

Меньшие количества аргона, кальция, никеля, натрия, фосфора, хлора и т. д.

и состав Солнца по массе (очень похож, за исключением большего количества гелия)

71,0% водорода

27,1% гелия

0,97% кислорода

0,40% углерода

0,06% неона

0,14% железа

0,10% азота

0,10% кремния

0,08% магния

0,04% серы

Используя эти числа в качестве приблизительного ориентира, если от 1,9% до 2,1% барионной массы Млечного Пути преобразуется из водорода в углерод или более тяжелые элементы после (примерно) 2 поколений, и мы экстраполируем 1%-ное увеличение всего углерода или более тяжелых элементов. элементов к каждому звездному поколению или каждые 6 миллиардов лет, тогда мы можем начать делать оценки.

Процентное содержание гелия может оставаться постоянным на уровне около 24%, потому что он одновременно потребляется и создает звезды.

Ваш первоначальный вопрос, сколько поколений, если мы подсчитываем 1% увеличение количества более тяжелых элементов (углерода или выше) на звездное поколение, 10 поколений мы все еще рассматриваем, очень грубо (24% гелия), 66% водорода, 5% кислород, 2%-3% углерод, 2%-3% другие элементы. Мне это по-прежнему кажется рабочим сценарием, хотя звезды, состоящие из более плотных элементов, могут иметь более плотные ядра и, как следствие, могут сжигать водород немного быстрее. После определенного момента соотношения, вероятно, перестают быть идеальными, но я не вижу причин, по которым несколько поколений не могли бы по-прежнему работать над созданием пригодных для жизни солнечных систем.

Ожидается, что наше Солнце выбросит примерно половину своей материи в планетарную туманность, прежде чем превратится в белого карлика, и большая часть этой выбрасываемой материи будет состоять из водорода и некоторого количества гелия. Некоторое время спустя, если наше Солнце в виде белого карлика срастется достаточно, чтобы встретить массу Чандрасекара и станет Новой типа 1, оно снова сбросит значительный процент своей материи, так что, проще говоря, звезды перерабатывают довольно хороший процент материи. их водород и гелий, что довольно круто. Если вы видите блестящий ответ Роба Джеффриса здесь, звезды массой 7-9 солнечных будут выбрасывать еще более высокий процент своих элементов, прежде чем они станут белыми карликами, целых 85%, и большая часть того, что выбрасывается, — это более легкие элементы, водород и гелий из внешних слоев. Даже меньшие красные карлики выбрасывают процент своих элементов из-за более активных солнечных вспышек и более низкой гравитации на протяжении всей своей жизни.

Добавьте к этому возможность продолжающегося слияния галактик и карликовых галактик в нашей местной группе , и пригодные для жизни солнечные системы могут продолжать формироваться в течение довольно долгого времени, возможно, нескольких десятков миллиардов лет.

Этот ответ не является окончательным, а является лишь приблизительной оценкой. Поправки приветствуются.