Aliens und Tabby´s Star: Alles was Sie wissen müssen

Die aktualisierte Geschichte über den seltsamsten Stern des Universums

Das Hauptziel der Kepler-Mission, bei der dieser Stern entdeckt wurde, war es, erdgroße Planeten in unserer Region der leuchtenden Milchstraße zu finden. Bild von NOVA.

Es ist ein einfaches Konzept: Auf unserer Suche nach Planeten außerhalb des Sonnensystems überwachen wir die Helligkeit von Hunderttausenden von fernen Sternen. Die runden, undurchsichtigen Planetenkörper gleiten während der Umlaufbahn über das Gesicht ihrer Wirtssterne und verhindern, dass ein kleiner Prozentsatz des Lichts die Erde erreicht. Diese Transite werden von Computern identifiziert und als kleine Einbrüche in einem Helligkeitsdiagramm aufgezeichnet. Jupiter, der König der Planeten, massiv und königlich, von wo aus er sich direkt hinter dem Asteroidengürtel befindet, hat mehr als die doppelte Masse aller anderen Planeten in unserem System. Es wird gekrönt von einer Reihe schwacher, leuchtender Ringe, die erstmals in den 1970er Jahren von Voyager 1 entdeckt wurden. Sie bestehen aus einem inneren Hauptring und einem breiteren, wackeligen Gossamer-Ring, der sich Tausende von Kilometern in das Weltraumgewebe um den Gasriesen erstreckt. Aber selbst ein so hoher und herzhafter Planet wie Jupiter würde nur einen Rückgang von 1% verursachen, wenn er vor seinem Wirtsstern vorbeizieht. Die Erde, schön, aber im Vergleich dazu ziemlich zierlich, hinterlässt kaum Spuren in den Grafiken.

Diese Transite sind der Hauptweg, auf dem wir exotische Welten um Sterne finden, die wir vielleicht eines Tages besuchen werden. Aber im Frühjahr 2009, mitten in der Kepler-Mission der NASA, war es kein anderer Planet, den wir um den Stern KIC 8462852 schlenderten (Tabby- oder Boyajian-Stern). Tatsächlich wussten wir nicht, was möglicherweise die seltsamen Signale aus dieser Richtung verursacht. Im Laufe der Jahre war das Verhalten unvorhersehbar und voller Rätsel, die bis heute nicht vollständig gelöst wurden. Die Antworten auf das Rätsel, das Tabbys Star ist, reichten von natürlichen Phänomenen bis hin zu dürftigen, aber aufregenden Vorschlägen fremder Technologie. Es war und ist die erste Beobachtung dieser Art.

Das Signal war zunächst nur etwas verwirrend. Der Stern selbst ist bequem über 1.300 Lichtjahre entfernt und 50% größer als die Sonne. Es ist ein stabiler Stern, der seit Hunderten von Millionen Jahren brennt und viermal mehr Licht abgibt. Noch vor einem Jahrzehnt kreuzte sich ein riesiges Objekt vor dem Stern und hinterließ einen asymmetrischen Einbruch in der Grafik. So groß wie Jupiter, aber nicht rund, dauerte der Transit des Objekts fast eine Woche, während die meisten anderen Transite eine Lebensdauer von nur wenigen Stunden hatten. Nach 2 Jahren relativer Ruhe verdeckt der nächste Einbruch in der Grafik die Helligkeit des Sterns um 15%. Das Licht wird im Verlauf von etwa einer Woche nach und nach abgeblendet, und der Transit löst sich so schnell auf, wie er gekommen ist, und lässt uns dann wieder in einer bedrohlichen Stille zurück. Die fortschreitende Verdunkelung erfolgt zwei Jahre später in einer milden Quelle; Die Eintauchungen dauern über 80 Tage, variieren in Form und Dauer und verringern die Helligkeit des Sterns insgesamt um mehr als 20%. Es war klar, dass das Objekt, was auch immer es war, nicht mehr als Planet klassifiziert werden würde, da der Jupiter so groß ist, wie ein Planet nur sein kann, bevor er sich in braune Zwerge und Sterne vertieft. Es gab auch keine Infrarotstrahlung, was bedeutete, dass das Objekt kalt war und wahrscheinlich nicht in der Nähe des Sterns kreiste.

Die Daten könnten nicht richtig sein. Und doch bestätigten Wissenschaftler, dass an den Beobachtungen nichts auszusetzen war.

Bilder von der NASA zeigen den Stern im Infrarot- und Ultraviolettbereich.

Jede natürliche Erklärung für das, was geschah, kam weiterhin zu kurz. Während Sterne oft aus Wolken interstellaren Materials geboren werden, die zu heißen, dichten Kernen zusammenfallen, ist Tabbys Stern nicht jung und das Material hätte einen Schimmer abgegeben, als es vom Stern während der Umlaufbahn erwärmt wurde. Aber es gab kein Leuchten, was bedeutete, dass diese anfängliche Wolke (oder mögliches Material von kollidierenden Planeten) nicht die Ursache sein konnte. Kometen, die in unserer Sichtlinie vorbeikamen, waren eine etwas vernünftigere Idee, aber es hätte Zehntausende von Kometen gebraucht, um unsere Beobachtungen zu produzieren. Die Daten waren nicht konsistent genug, um ein Planet zu sein, und ein Mangel an Spektrallinien deutete darauf hin, dass kein Material vom Stern selbst gesammelt oder ausgeworfen wurde.

Eine Weile führten Spekulationen zu einem Band von Ringen. Ein kleiner Planet, der von schwankenden, sich ausdehnenden Ringen umkreist wird und sich in der Nähe des Sterns befindet, könnte eine beträchtliche Lichtmenge ausblenden. Die Variation beim Dimmen könnte ein Produkt der Schwerkraft sein, die die Ringe in verschiedene Richtungen kippt, wodurch mehr oder weniger Licht vom Stern geblockt wird. Aber auch hier stießen wir auf Probleme. Das Ringsystem müsste nicht nur riesig sein - dreimal so groß wie der Durchmesser des Saturns -, sondern es würde auch viel periodischer sein, wenn sein Planet den Stern umkreist. Die Neigung der Ringe wäre ebenfalls gleichmäßig (im Mai 2017 betrug die Verdunkelung nur 2% im Vergleich zu früheren Daten von 15% und 22%), und dieselbe Schwerkraft, die sie zum Eintauchen veranlasste, würde sie innerhalb eines Jahrhunderts auseinander ziehen. Das heißt, sie sollten nicht für uns da sein, um sie zu beobachten.

Unter diesen Umständen ist es leicht zu verstehen, warum Tabbys Stern als "der seltsamste Stern im Universum" bezeichnet wurde. Als alle natürlichen Ursachen vorgeschlagen und dann eingedämmt wurden, fragten sich die Forscher, ob ein künstliches System daran schuld war.

Die obige Interpretation des Künstlers zeigt, wie eine Dyson-Kugel Energie gewinnt. Um Tabbys Stern nach unseren Beobachtungen abzudunkeln, müsste diese fremde Struktur mindestens halb so groß sein wie der Stern selbst. Forscher der Princeton University suchten sogar nach Signaturen von Lasern, die von Tabbys Stern stammen, und schlugen vor, dass eine Zivilisation versuchen könnte, mit der Lasertechnologie zu kommunizieren. Bild von NOVA.

Die Idee von Megastrukturen, die sich um Sterne drehen, ist seit den 1960er Jahren populär. Einer fortgeschrittenen Zivilisation wird die Energie ausgehen, die sie auf ihrem Heimatplaneten verbrauchen kann, und sie wird dann Energiegewinnungsstrukturen wie eine Dyson-Kugel um ihren Wirtsstern herum errichten. Eine fehlende Infrarotsignatur könnte bedeuten, dass die Wärmeenergie an eine andere Stelle umgeleitet wird. Zum Beispiel für ein Ingenieurprojekt konnten wir nicht einmal anfangen zu ergründen. Noch ermutigender war, dass das Material, das die Einbrüche verursacht, gerade weit genug vom Stern entfernt zu sein schien, um sich in der bewohnbaren Zone zu befinden - die perfekte Position für die Entwicklung des Lebens. Das SETI-Institut (Search for Extraterrestrial Intelligence) beteiligte sich und trainierte im Mai 2017 sein Allen-Teleskop-Array auf dem Stern. Ziel war es, künstliche Funkübertragungen zu überwachen.

Es waren Daten aus diesem Zeitraum (Mai bis August 2017), die das Geheimnis von Tabbys Stern zu lüften begannen. Nicht alle Lichtwellenlängen werden gleichmäßig gedimmt. Mehr blaues Licht wurde blockiert als rotes Licht, was bedeutete, dass das Objekt nicht so undurchsichtig sein konnte, wie es im Fall eines Planeten, eines Mondes oder einer fremden Struktur der Fall wäre. Die ungleichmäßige Streuung oder Blockierung verschiedener Wellenlängen ist genau das, was zu beobachten ist, wenn zirkumstellarer Staub dem Licht im Weg steht. Zirkumstellarer Staub ist 1000-mal kleiner als ein Sandkorn, aber größer als interstellarer Staub. Der Druck des Lichts eines Sterns kann den Staub verschieben und dazu führen, dass sich ein Teil davon aus der Umlaufbahn verlässt. Dies bedeutet, dass der Staub um Tabbys Stern, obwohl er erst kürzlich erzeugt wurde, wahrscheinlich keine lange Lebensdauer hat.

Während das Rätsel, was das Flackern des Sterns verursacht, gelöst werden kann, gibt es immer noch die Frage, woher der Staub stammt, woraus er besteht und warum er zufällig dort angesammelt wird, wo er ist. Zirkumstellarer Staub tritt am häufigsten bei jüngeren Sternen auf, nicht im Alter von Tabby-Sternen.

Wie hier zu sehen ist, verursacht blaues Licht größere Einbrüche als rotes Licht, was bedeutet, dass mehr davon während der Fahrt behindert wird. Dies gilt sowohl für die kurzfristigen Einbrüche als auch für die jahrhundertelange Verdunkelung des Sterns. Die Schlussfolgerung ergab sich aus der Untersuchung von über 19.000 Bildern, die im Verlauf von 3 Jahren aufgenommen wurden. Bild von NOVA.

Und es ist nicht nur Licht, das von unseren Teleskopen verdeckt wird. Tabbys Stern ist seit den 1890er Jahren bekannt und die Helligkeit des Sternobjekts hat im letzten Jahrhundert um 16% abgenommen. Als Ursache wird eine andere Art von Staub angenommen, der sperriger und druckbeständiger ist. Theorien zur Entstehung dieses Staubes reichen von Kometen- und Asteroidenschwärmen bis hin zum Verbrauch eines Uranus-großen Planeten. Büstenstaub wie der eines Kometen ist ein flüchtiges Material und würde sich innerhalb von Monaten zerstreuen. Wenn er den Stern zum Abschwächen bringt, muss er ihn in kontinuierlichen Wellen liefern. Ein anderer unbekannter äußerer Faktor von Tabbys Stern könnte hinter der abnehmenden Helligkeit stehen.

Weitere Signale werden im Juni dieses Jahres erwartet, obwohl die Wissenschaftler mit Spannung auf das James Webb-Weltraumteleskop warten, das bis 2020 in Betrieb sein wird. Mit dem Teleskop sollten Forscher in der Lage sein, genau zu bestimmen, woraus der Staub besteht Dies bringt uns dem Verständnis dieses überzeugenden, berühmten Lichtpunkts einen Schritt näher.

Während es Maschinen waren, denen man vertraute, um die Daten der Kepler-Mission zu analysieren, war es letztendlich eine Gruppe von über 300.000 Menschen, die Tabbys Stern auf die Wissenschaftler aufmerksam machte. Das menschliche Gehirn hat sich in vielen Fällen als noch besser in der Mustererkennung als ein Computer entwickelt. Auch wenn wir Instrumente einsetzen, um den Kosmos um uns herum aufzudecken, ist es wichtig, dass wir uns selbst engagieren. Immer neugierig, die Zahlen ansehend und nach Details Ausschau haltend, die uns zu entkommen versuchen. Details, wie die zarten, glänzenden Ringe des größten Planeten unseres Sonnensystems.