Suche nach außerirdischer Intelligenz
Jahrzehnte später, als Enrico Fermi seine berühmten Worte aussprach: "Wo sind alle?" - Das
Paradoxon , das seinen Namen trägt, verfolgt uns immer noch. Trotz wiederholter Versuche, Funksignale aus dem Weltraum zu finden, und unserer ständigen Bemühungen, nach sichtbaren Anzeichen fremder Zivilisationen in fernen Sternensystemen zu suchen, hat die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) noch nichts Bedeutendes gefunden.
Aber wie uns die Geschichte gelehrt hat, treibt das Scheitern neue und interessante Ideen an. In einem
kürzlich veröffentlichten Artikel schlug Dr. Duncan H. Forgan von der St. Andrews University beispielsweise vor, dass außerirdische Zivilisationen mithilfe einer Transitmethode miteinander kommunizieren könnten. Mit Hilfe eines solchen „galaktischen Internets“ können fortgeschrittene Arten jetzt versuchen, Signale an uns zu senden.
Bald wurde ein Artikel von Forgan mit dem Titel
„Exoplanetenübergänge als Grundlage des interstellaren Kommunikationsnetzwerks“ veröffentlicht . Er ist nicht nur Fellow an der
School of Physics and Astronomy sowie der
Scottish University Physical Alliance an der University of St. Andrews (der ältesten Bildungseinrichtung in Schottland), sondern auch Mitglied des
St. Andrews Exoplanet Centre .
Der Artikel untersucht zunächst zwei grundlegende Probleme im Zusammenhang mit der interstellaren Kommunikation - Zeit und Energieverbrauch. Wenn es um Dinge wie Radiosendungen geht, ist die Menge an Energie, die benötigt wird, um eine konsistente Nachricht über interstellare Entfernungen zu übertragen, enorm. Optische Kommunikationen (d. H. Laser) benötigen weniger Energie, aber ihre Erkennung erfordert eine unglaublich genaue Zeit.
Somit wäre keine der Methoden zur Schaffung eines interstellaren Kommunikationssystems zuverlässig. Angesichts der jüngsten Bemühungen, Exoplaneten zu entdecken, argumentiert Forgan, dass der Starlight-Ansatz, der die Grundlage der Kommunikation bildet, beide Probleme löst. Der Grund dafür liegt hauptsächlich in der Tatsache, dass die
Transitmethode derzeit eine der beliebtesten und zuverlässigsten Methoden zum Nachweis von Exoplaneten ist.
Durch Beobachtung der periodischen Verdunkelung aufgrund eines Planeten oder Objekts, das zwischen einem Beobachter und einem Stern verläuft, können Astronomen feststellen, ob ein Stern ein Planetensystem hat. Diese Methode ist auch nützlich, um das Vorhandensein und die Zusammensetzung der Atmosphäre um einen Exoplaneten herum zu bestimmen. Wie Forgan in dem Dokument ausführt, kann diese Methode als Kommunikationsmittel zwischen anderen Zivilisationen verwendet werden:
„ETI 'A' kann mit ETI 'B' kommunizieren, wenn B den Durchgang eines Planeten im Sternensystem A beobachtet, indem es entweder Strukturen für künstliche Durchgänge schafft, die von B beobachtet werden, oder indem B-Signale während des Durchgangs mit einem deutlich niedrigeren Energieverbrauch als emittiert werden konventionelle elektromagnetische Übertragungskreise. “
(ETI ist eine Abkürzung für
Extraterrestrial Intelligence .)
Die bewohnbare Zone der Milchstraße. Bildquelle: NASA / CaltechKurz gesagt, Forgan argumentierte, dass in der
Galactic Inhabited Zone (GHZ) - der Region der Milchstraße, in der das Leben am wahrscheinlichsten ist - Arten möglicherweise den besten Weg finden, miteinander zu kommunizieren, künstliche Megastrukturen zu schaffen, um ihre Sterne zu passieren. Diese Passagen, die andere Zivilisationen suchen werden, werden sie zu dem Schluss führen, dass eine entwickelte Zivilisation in einem anderen Sternensystem existiert.
Er bietet sogar Schätzungen an, wie oft solche Übertragungen durchgeführt werden können. Ihm zufolge:
„Eine Nachricht mit einer Reichweite von 20 Kiloparsec (GHZ-Durchmesser) hat eine Gesamtlaufzeit bei einer Lichtgeschwindigkeit von weniger als 0,06 Millionen Jahren. Wenn wir einen relativ kurzen Zeitraum annehmen, in dem beide ETIs in der Transitzone von 100.000 Jahren verbleiben (was sich der Zeitskala nähert, auf der sowohl die Entwicklung der Planetenbahnen als auch die Umlaufbahn des Sterns wichtig sind), können nur 30 Austausche durchgeführt werden. Dies verbietet natürlich nicht die Kommunikation auf andere Weise. “
Die Möglichkeit des außerirdischen Lebens
Wenn Ihnen dies bekannt ist, liegt dies wahrscheinlich daran, dass dies nach Ansicht einiger Theoretiker um KIC 8462852 geschieht. Bereits im
Mai 2015 stellten Astronomen fest, dass der Stern in den letzten Jahren erheblich an Helligkeit abgenommen hat. Ein solches Verhalten widersprach natürlichen Erklärungen, die einige zu der Annahme führten, dass dies das Ergebnis einer vor dem Stern vorbeiziehenden
außerirdischen Megastruktur sein könnte.
Laut Forgan ist eine solche Gelegenheit kaum zu finden und wird tatsächlich ein relativ wirtschaftliches Mittel sein, um mit anderen fortgeschrittenen Typen zu kommunizieren. Unter Verwendung der Graphentheorie berechnete er, dass Zivilisationen innerhalb der GHZ für eine Million Jahre ein vollständig verbundenes Netzwerk schaffen könnten, in dem alle Zivilisationen miteinander kommunizieren (entweder direkt oder über Zwischenkulturen).
KIC 8462852, der nach Ansicht des Künstlers in den letzten Jahren ungewöhnliche Helligkeitsänderungen erfahren hat. Bildquelle: NASA, JPL-CaltechDieses Netzwerk benötigt nicht nur viel weniger Energie, um Daten zu übertragen, sondern die Reichweite jedes Signals wird nur durch die Größe dieser Zivilisationen selbst begrenzt. Diese Methode spart nicht nur Energie und erhöht die Reichweite (vorausgesetzt, Zwischenkulturen können Nachrichten übertragen), sondern bietet auch weitere Vorteile. Erstens ist ein hohes Maß an technologischer Komplexität erforderlich, um den Durchgang von Exoplaneten zu gewährleisten.
Mit anderen Worten, Zivilisationen müssen ein bestimmtes Entwicklungsniveau erreichen, bevor sie hoffen können, dem Netzwerk beizutreten. Dies würde eine erfolglose „kulturelle Verschmutzung“ verhindern, wenn weniger entwickelte Zivilisationen von der Existenz von Außerirdischen erfahren, bevor sie bereit sind. Zweitens sind die Transitnetzsignale beim Empfang äußerst vorhersehbar, wobei jede Übertragung einer bekannten Umlaufzeit entspricht.
Aber es gibt einige Mängel, auf die Forgan aufmerksam gemacht hat. Die Frequenz dieser Signale wäre ein zweischneidiges Schwert, da Signale nur gesendet werden könnten, wenn der Empfänger die Passage erkannt hat. Und obwohl die Megastruktur verschoben werden kann, um die Transitperiode zu ändern, schafft dies Probleme hinsichtlich der Synchronisation von Senden und Empfangen.
In Bezug auf die Grenzen der Analyse räumt Forgan auch ein, dass die Studie auf festen Sternbahnen basiert. Es ist bekannt, dass sich die Umlaufbahnen von Sternen im Laufe der Zeit ändern, da Sterne regelmäßig auf kosmischen Zeitskalen in die GHZ eintreten und diese verlassen. Darüber hinaus stellt sich auch die Frage, wie sich ein solches Netzwerk von dichteren Regionen in der Galaxie unterscheidet, beispielsweise von Kugelhaufen und Zonen, die mit freien Sternen gefüllt sind. Binäre Sterne werden bei der Analyse ebenfalls nicht berücksichtigt.
Können außerirdische Megastrukturen der Schlüssel zur interstellaren Kommunikation sein? Bildquelle: Kevin GillEs ist bekannt, dass sich Planetenbahnen im Laufe der Zeit aufgrund von Störungen ändern, die durch benachbarte Planeten und Sterne oder nahegelegene vorbeiziehende Sterne verursacht werden. Infolgedessen kann sich die Sichtbarkeit vorbeiziehender Planeten in Raum-Zeit-Skalen noch mehr ändern. Nicht zuletzt deuten Untersuchungen darauf hin, dass Zivilisationen einen natürlichen Lebenszyklus von etwa einer Milliarde Jahren haben, der nicht auf spezifischen Kenntnissen beruht.
Diese Überlegungen ändern jedoch nichts an den allgemeinen Schlussfolgerungen von Forgan. Angesichts der Dynamik von Sternen und Planeten und der Annahme, dass Zivilisationen nur 1 Million Jahre alt sind, argumentiert Forgan, dass die Schaffung eines solchen interstellaren Netzwerks mathematisch immer noch machbar ist. Darüber hinaus kann ein künstliches Objekt nach dem Aussterben der Zivilisation weiterhin andere Arten signalisieren.
In Bezug auf das Fermi-Paradoxon kommt Forgan zu dem Schluss, dass es lange dauern wird, bis diese Art von Botschaft entdeckt wird. Wie er im Artikel zusammenfasst (in Fettdruck):
„Ich glaube, dass zu jedem Zeitpunkt nur wenige Zivilisationen korrekt lokalisiert sind, um über die Transitmethode zu kommunizieren. Wir sollten jedoch erwarten, dass das reale Netzwerk kumulativ sein wird, wenn der „Handshake“ jederzeit eine Verbindung in der Zukunft garantiert, beispielsweise durch elektromagnetische Signale. In all unseren Simulationen verbindet das aggregierte Netzwerk alle Zivilisationen zu einem ganzen Netzwerk. Wenn Zivilisationen Wissen über ihre Verbindungen austauschen, kann das Netzwerk in der Größenordnung von Hunderttausenden von Jahren vollständig vervollständigt werden. Einmal erstellt, kann dieses Netzwerk zwei beliebige Zivilisationen entweder direkt oder über Zwischenzivilisationen mit Entfernungen verbinden, die viel kleiner sind als die Größe der GHZ. “
Kurz gesagt, der Grund, warum wir noch keine ETI-Beweise erhalten oder gefunden haben, kann eine Frage der Zeit sein. Oder wir haben einfach nicht verstanden, dass wir in Kontakt waren. Obwohl eine solche Analyse auf Vermutungen und möglicherweise auf anthropozentrischen Annahmen basiert, ist sie aufgrund der sich daraus ergebenden Möglichkeiten sicherlich faszinierend. Er bietet uns auch ein potenzielles Werkzeug für die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI), an dem wir bereits arbeiten.
So viele Sterne, so viele Planeten. So viele Konnektivitätsoptionen! Bildquelle: ESO / M. KornmesserUnd zu guter Letzt bietet er eine mögliche Lösung für das Fermi-Paradoxon, über das wir möglicherweise gestolpert sind und das wir noch nicht kennen. Soweit wir wissen, deuten die beobachteten Helligkeitsabfälle, die vom Stern KIC 846285 ausgehen, auf eine fremde Zivilisation hin (möglicherweise ausgestorben). Natürlich ist das Schlüsselwort hier „möglich“, da es keine Beweise dafür gibt.
Interessant sind auch die in diesem Artikel diskutierten Möglichkeiten, da die Jagd nach Exoplaneten in den kommenden Jahren zunehmen wird. Mit dem Einsatz von Missionen der nächsten Generation wie dem
James Webb-Weltraumteleskop und dem
Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) erwarten wir viel mehr über Sternensysteme im nahen und fernen Weltraum.
Werden wir weitere Beispiele für unerklärliche Helligkeitsabfälle finden? Wer weiß. Tatsache ist, dass wir eine mögliche Erklärung haben, wenn wir sie finden (und keinen natürlichen Grund dafür finden). Vielleicht laden uns unsere Nachbarn ein, uns zu "verbinden"!
