Montag, 12. August 2013

Wiener Astronomen suchen nach leisen Laser-Signalen außerirdischer Zivilisationen

 
Auch irdische Teleskope, wie hier das Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) senden starke Laser ins All. | Copyright: G. Hüdepohl/ESO

Wien (Österreich) - Statt wie bisher nach ebenso hellen wie kurzen und energiereichen Lasersignalen außerirdischer Zivilisationen zu suchen, haben Wiener SETI-Astronomen eine neue Methode entwickelt, um auch nach sich wiederholenden, dafür jedoch deutlich schwächeren und längerfristigen künstlichen Lasersignalen aus den Tiefen des Alls zu suchen.

Wie das Team um Walter Leeb von der Technischen Universität Wien in der Juni-Ausgabe des Fachjournals "Astrobiology" (DOI: 10.1089/ast.2012.0951) berichtete, ist es damit möglich, nicht nur nach starken Lasersignalen zu suchen, mit denen sich möglicherweise vorhandene außerirdische Zivilisationen direkt bemerkbar machen wollen, sondern sogar nach künstlichen Lasersignalen mit nur einem Photon Lichtstärke zu fahnden, die lediglich für Sekundenbruchteile, dafür aber in erkennbar künstlichem Rhythmus abgegeben werden.

Obwohl theoretische möglich, haben groß angelegte Durchmusterungen des Sternenhimmels bislang keine künstlichen Lasersignale entdeckt, mit denen außerirdische Zivilisationen Botschaften über extrem weite Entfernungen transportieren könnten. Allerdings haben sich derartige Projekte bislang ausschließlich auf isolierte massive Lichtimpulse konzentriert, die derart stark sind, dass sie relativ unwahrscheinlich natürlichen Ursprungs wären.

"In unserer Arbeitshypothese gehen wir davon aus, dass Außerirdische uns auf die einfachste denkbare Weise auf sich aufmerksam machen wollen. Ähnlich wie dies schon Seefahrer seit der Antike gemacht haben: mit periodischen Lichtimpulsen - also mit Leuchttürmen", so Leeb.


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Die interstellaren Leuchtturmsignale, nach denen Leeb und sein Team suchen, sind jedoch nur Nanosekunden lang und kommen von daher ebenfalls höchst unwahrscheinlich in der Natur vor. "Allerdings können solche Signale mit Lasern generiert werden", erläutert Leeb und deutet damit auf eine intelligente außerirdische Quelle.

Ein weiterer Vorteil eines solchen leisen aber wiederkehrenden Signals wäre der Umstand, dass es vergleichsweise leicht von chaotischem Rauschen zu unterscheiden wäre, selbst wenn ein Großteil der übertragenen Impulse auf dem Weg zur Erde verloren ging.

Auch von sogenannten Pulsaren, die ebenfalls wiederholt gleichmäßige Lichtsignale auf natürliche Weise von sich geben, unterscheiden sich die von Leeb und Kollegen gesuchten Signale deutlich: "Diese Pular-Signale haben eine vergleichsweise niedrige Wiederholungsrate und bestehen nicht aus Nanosekunden-Impulsen, wie sie eine außerirdische Intelligenz möglicherweise verwenden wird."

Grundlage der Annahmen der Wiener Forscher ist die Tatsache, dass schon unsere menschliche Technologie in der Lage ist, starke Laser im sichtbaren und nahen Infrarotbereich ins All zu senden. Also sollten auch außerirdische Zivilisationen mit vergleichbarem oder höherem Entwicklungsstand dazu in der Lage sein und für interstellare Botschaften Wellenlängen wählen, die sich von natürlich Quellen in ihrer Umgebung, etwa vom Licht ihres Zentralgestirns unterscheiden. Aufgrund der unvorstellbar weiten Entfernungen könnte von den einst starken Signalen bei Ankunft auf der Erde nur noch ein schwaches Leuchten übrig sein, weswegen sich die Wiener SETI-Forscher Instrumenten bedienen, mit denen noch einzelne Photonen, also Lichtteilchen, gemessen werden können.

"Wir entwickeln hierzu ein Ortungssystem für ein unbekanntes und wahrscheinlich sehr schwaches optisches Signal", zitiert "astrobio.net" den Laser-Wissenschaftler.

In Labortests haben die Wiener Wissenschaftler bereits ein solches außerirdisches Laser-Signal simuliert (s. Abb.), das mit 10.000 Impulsen pro Sekunde im nahen Infrarotspektrum von einem Exoplaneten gesendet wird, der in rund 500 Lichtjahren Entfernung einen sonnenähnlichen Stern umkreist. Ausgehend von einer Empfängerantenne mit 1,7 Metern Durchmesser und einer Sendeeinheit mit einem Durchmesser von 10 Metern, könnte schon ein außerirdischer 42-kilojoule Laser ein Signal in Richtung Erde senden, das hier noch bis auf ein einziges Photon pro Impuls nachweisbar wäre.


 
Das von den Wiener Forschern simulierte außerirdische Laser-Signal. | Copyright: Leeb et al.

Aufgrund der Einfachheit der Methode hofft Leeb, dass auch andere SETI-Gruppen diese Methode anwenden werden und sich so die Chance darauf, damit tatsächlich ein außerirdisches Signale zu entdecken erhöht.

Schon jetzt haben Leeb und Kollegen damit begonnen, mit ihrer neuen Methode entfernte Sterne mit Hilfe des 80-zentimeter-Teleskops an der Universität Wien zu beobachten und konzentrieren sich dabei auf eine Anzahl von Sternen, um die herum bereits Planeten innerhalb der habitablen Zone dieser fernen Sonnen entdeckt wurden. Bei der "habitablen Zone" handelt es sich um jene Abstandsregion um einen Stern, innerhalb derer ein Planeten diesen umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Oberflächentemperaturen flüssiges Wasser - und damit die Grundlage für Leben (zumindest nach irdischem Vorbild) - existieren kann.

Zu diesen Planeten gehören Kepler-22b, HD 33564b, HD 87883b und die Planeten um den Stern Gliese 581 (...wir berichteten). Sobald die Forscher die Ausrichtung und Verfolgung der Ziele präzisiert haben, wollen sie mit einer systematischen Durchmusterung beginnen.

Bislang habe man jedoch noch keine Signale entdeckt, die mit der beschriebenen Methode auffindbar wären. Man hofft jedoch, dass die Methode schon bald auch auf deutlich größere SETI-Instrumente mit Durchmessern von einem bis drei Metern oder mehr übertragen werden wird.

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SETI: Erste VLBI-Suche findet keine außerirdischen Radiosignale aus dem "Gliese 581"-System 31. Mai 2012

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Quellen: tuwien.ac.at, astrobio.net
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