Ein Stern mit einer fremden Zivilisation, die ihn umkreist, könnte seine optischen Signale mit einem intelligenten Signal überlagern. Könnten wir es erkennen, wenn ja? Bildnachweis: NASA.

Fragen Sie Ethan: Zeigen 234 sonnenähnliche Sterne Beweise für Außerirdische?

Die Presse sagt ja. Aber was sagt die Wissenschaft?

"Das ist nicht mehr mein Leben, Mulder. Ich bin damit fertig, Monster in der Dunkelheit zu jagen. "-Dana Scully, X-Akten

Ohne Zweifel ist eine der aufregendsten Aussichten in der gesamten Wissenschaft die Möglichkeit, dass wir als intelligente, empfindungsfähige, neugierige Spezies im Universum nicht allein sind. Es ist selbstverständlich, dass wir die einzigen Wesen in der Geschichte unseres Sonnensystems sind, die sich über den fundamentalen Ursprung und die Natur des Universums Gedanken gemacht haben. Aber mit Hunderten von Milliarden anderer Sterne allein in der Galaxie gibt es vielleicht viele um andere Sterne. Letzte Woche kam eine Studie heraus, die besagte, dass von Millionen untersuchten Sternen ungefähr 0,01% - einer von 10.000 - Signale zeigen, die Anzeichen für fremde Intelligenz sein könnten. Ist das echt? Das ist die Frage von Ben Kilminster, der einfach einen Link zu einem Artikel mit dem Titel "Entdeckung besonderer periodischer Spektralmodulationen in einem kleinen Bruchteil solartypischer Sterne" erstellt hat und sagte:

Wenn Sie Zweifel haben, fragen Sie Ethan.

Guter Plan, Ben.

Dies ist ein klarer Beweis für eine fremde Zivilisation. Oder es ist der Park Olimpic und ein Kommunikationsturm in Barcelona. Bildnachweis: Ann Wuyts von flickr unter c.c.-by-2.0.

Denn wenn Sie nur den Schlagzeilen gefolgt wären, könnten Sie glauben, dass dies ein Knaller für die außerirdische Intelligenz war. "Wissenschaftler behaupten, 234 außerirdische Zivilisationen gefunden zu haben", lobt der tollkühne Sensationssinn, zusammen mit allen anderen, die behaupten, dass es sich wahrscheinlich um Außerirdische handelt. Es war noch nie ein Außerirdischer. Ganz gleich. Behauptungen wie diese scheinen alle paar Monate zu kommen, zusammen mit Versuchen zu quantifizieren, wie wahrscheinlich intelligente Außerirdische sind, obwohl die Menschheit eine Stichprobengröße von nur einem nachgewiesenen Erfolg hat: uns selbst. Aber hier findet eine legitime Wissenschaft statt, und es besteht die Möglichkeit, dass es sich tatsächlich um Außerirdische handelt, aber wahrscheinlich nicht. Lassen Sie uns herausfinden, warum.

Der Hyadensternhaufen, der der Sonne am nächsten gelegene offene Sternhaufen. Bildnachweis: Todd Vance unter einer CC-by-2.5-Generika-Lizenz.

Stellen Sie sich eine Frage: Wenn Sie nach Außerirdischen suchen wollten, was würden Sie sich ansehen? Würden Sie einen Stern auswählen, der der Sonne gleicht und nach Signalen suchen, die von Menschenhand erzeugt wurden? Das ist eine schwierige Aufgabe, da Sterne genau wie die Sonne nicht die Mehrheit sind (G-Klasse-Sterne wie unsere Sonne machen nur etwa 5% der Sterne da draußen aus), werden die vom Menschen erzeugten Signale durch die Strahlung des Sterns in den Schatten gestellt selbst und die meisten sonnenähnlichen Sterne werden sowieso kein intelligentes Leben in ihrem System haben. Vielleicht wäre es besser, nach irgendeiner Art von periodischem Signal in einer Vielzahl von Sternen zu suchen, und wenn das Signal einem intelligenten Muster folgt - etwas, das sehr unwahrscheinlich wäre, natürlich vorzukommen, aber sehr wahrscheinlich, wenn es dort platziert würde durch künstliche Mittel - könnte das tatsächlich ein Beweis für Außerirdische sein.

Das Sloan Digital Sky Survey-Teleskop. Bildnachweis: David Kirkby.

Die besten Daten zu den Sternen in unserer Galaxie stammen aus dem Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Dieses Teleskop verfügt über eine der fortschrittlichsten Kameras, die je gebaut wurden.

  • tiefe Weitwinkelaufnahmen von Regionen des Himmels machen,
  • Spektren für viele verschiedene Objekte gleichzeitig aufnehmen,
  • und beobachten sie über große Zeiträume und messen, wie sie sich verändern.

Die enorme Menge, die wir über eine Vielzahl von Aspekten des Universums von SDSS erfahren haben, von Sternen über Galaxien bis hin zur Kosmologie, ist der Hauptgrund, warum WFIRST die Flaggschiff-Mission der NASA der 2020er-Jahre sein wird: Es handelt sich im Grunde genommen um ein aufgemotztes SDSS im All mit Supernova-Finding-Fähigkeiten! Aber selbst das Betrachten der Sterne ist aus wissenschaftlicher Sicht umwerfend.

Das sichtbare Lichtspektrum der Sonne. Bildnachweis: N. A. Sharp, NOAO / NSO / Kitt Peak FTS / AURA / NSF.

In den öffentlich verfügbaren Daten gibt es etwa 2,5 Millionen SDSS-Spektren, wobei Spektren über lange Zeiträume hinweg gesammelt wurden und nach diesen periodischen Signalen von Intensitätsschwankungen gesucht werden kann. Von diesen 2,5 Millionen gibt es eine Reihe von periodischen Signalen, von denen erwartet wird, dass sie auf natürliche Weise auftreten, meist in längeren Zeiträumen (~ 1 Sekunde oder länger). Zwei kanadische Wissenschaftler - Ermanno F. Borra und Eric Trottier - interessierten sich jedoch für enorm kurze Variationen: auf der Zeitskala von 100 Pikosekunden (wobei eine Pikosekunde 10 bis 12 Sekunden beträgt) oder weniger. Warum sind diese Variationen interessant? Ganz einfach, weil wir sie nur anhand der Spektren der Sterne erkennen können. Dies war ein haustiertheoretisches Projekt von Borra und er ist der Pionier auf diesem Gebiet.

Die Sterne, die dieses ungewöhnliche, hochfrequente Zusatzsignal aus ihren Spektren zeigen. Bildnachweis: Borra und Trottier, Publikationen der Astronomischen Gesellschaft für den Pazifik, 128: 114201 (2016).

Ohne auf die Details der Methoden einzugehen, stellten sie fest, dass die große Mehrheit der Sterne keine Variationen aufwies, die „aufregend“ waren oder in diesem schnellen Frequenzbereich mit einem großen Signal-Rausch-Verhältnis lagen. Aber einige von ihnen, ungefähr 234 von den 2,5 Millionen, taten es. Außerdem hatten sie eine sehr besondere Ähnlichkeit: Etwa 50 von ihnen zeigten einen Zeitraum zwischen 1,64 und 1,67 Pikosekunden an.

Außerdem sind fast alle diese „interessanten“ Sterne entweder vom selben Typ wie unsere Sonne (G-Klasse) oder vom Typ, der nur geringfügig heller ist als unsere (F-Klasse). Es scheint, dass in etwa 0,01% der Sterne etwas passiert, was dazu führt, dass sie diese ungewöhnliche - aber nicht einzigartige - Signatur ultraschneller Variationen aufweisen.

Die Sterne mit einer Variation von 1,65 Pikosekunden sind fast alle F- oder G-Sterne, ähnlich wie unsere Sonne. Bildnachweis: Borra und Trottier, Publikationen der Astronomischen Gesellschaft für den Pazifik, 128: 114201 (2016).

Was verursacht sie als verantwortungsbewusster Wissenschaftler? Borra und Trottier beschließen, vier Möglichkeiten zu prüfen, die eine schnelle periodische Veränderung hervorrufen könnten, wie sie sehen.

  1. Rotationsübergänge in Molekülen.
  2. Fourier-Transformation von Spektrallinien.
  3. Schnelle Pulsationen von Sternen.
  4. Oder Aliens.
Der künstlerische Eindruck des Sonnenuntergangs in einer fremden Welt. Bildnachweis: ESO / L. Calçada.

Das erste kann ziemlich leicht ausgeschlossen werden, denn wenn es Moleküle gäbe, die diese periodischen Effekte hervorrufen, wären sie im interstellaren Medium leicht zu finden. Sie sind einfach nicht da. Das zweite Phänomen ist sehr kompliziert, und Borra ist erneut einer der Marktführer auf diesem Gebiet. (Dieser Link zeigt übrigens, wie Borra aus den 2,5 Millionen SDSS-Spektren in 223 Galaxien eine ungewöhnliche spektrale Signatur findet. Falls Sie nicht sehen können, wohin das führt.) Nach einer langen und detaillierten Analyse schließen Borra und Trottier , "Wahrscheinlich nicht". Die dritte Möglichkeit, die sie in Betracht zogen, ist die folgende ungekürzte Behandlung in ihrer Arbeit:

Im Prinzip könnten schnelle Pulsationen in kleinen Bereichen der Atmosphäre der Sterne die Signale erzeugen. Die Perioden in Abbildung 1 zeigen jedoch, dass die Periode der Pulsation in der Größenordnung von 1,65 × 10 ^ −12 s liegen müsste, was für Sterne unrealistisch klein erscheint.

"Und deshalb", schließen sie, "sind es Aliens."

Und das ist es. So kommen die Autoren zu den Schlussfolgerungen von Ausländern, und Journalisten, die nicht weiter als dieses Papier suchten, kamen zu genau derselben Schlussfolgerung. Als ich davon hörte, fiel mir nur der X-Files-Film 2008 ein. Weißt du, der mit dem Untertitel Ich will glauben.

Das Filmplakat aus dem X-Files-Film 2008. Bildnachweis: Twentieth Century Fox / Zehn Dreizehn Produktionen / Dune Entertainment III.

Wenn Sie stattdessen ein verantwortungsbewusster Wissenschaftler sein wollten, was würden Sie aus dieser Studie schließen?

Wie wäre es damit:

Wir haben eine Technik verwendet, die wir entwickelt haben, um nach sehr schnellen Variationen in Sternen zu suchen, indem wir ihre spektralen Signaturen durchsucht haben. Wir haben festgestellt, dass 99,99% der Sterne keine haben, aber etwa 0,01% von ihnen. Unter denjenigen, die dies tun, gibt es eine Kuriosität: Ein großer Teil von ihnen sind sonnenähnliche Sterne und weisen Variationen auf, die einer bestimmten Zeitskala entsprechen: 1,65 × 10 –12 s. Wir glauben nicht, dass es sich um rotierende molekulare Übergänge oder ultraschnelle Pulsationen handeln kann, da diese den Beobachtungen (für die erstere) und der Sternentheorie (für die letztere) widersprechen. Nach einer detaillierten Analyse glauben wir nicht, dass es sich um ein Artefakt handelt der Fourier-Transformation von Spektrallinien zu nehmen.
Was wir stattdessen haben, ist eine Neugier, die andere unserer Meinung nach weiter untersuchen sollten. Wahrscheinlich passiert in diesen 234 Sternen etwas, das uns etwas Neues über einen kleinen Prozentsatz von Sternen beibringen kann. Es ist weniger wahrscheinlich, dass es sich um ein Artefakt handelt, bei dem die Fourier-Transformation der Spektrallinien vorgenommen wird, was eine noch gründlichere Analyse ergeben könnte. Wenn keine physikalische oder analytische Erklärung gefunden werden kann, könnte dies möglicherweise absichtlich durch ein außerirdisches Signal hervorgerufen werden, da einige Autoren vorgeschlagen haben, dass ein schnelles, periodisches, zielgerichtetes Signal eine gute Möglichkeit für eine fremde Zivilisation darstellt, andere auf ihr Signal aufmerksam zu machen Gegenwart.

Warum sollte jemand zu dieser letzten Schlussfolgerung springen? Weil es nur eine Person gibt, die sich dafür einsetzt. Kannst du erraten, wer es war? Es war Ermanno Borra in einem Artikel von 2012.

Ein massiver Sender könnte ein wahrnehmbares Funksignal von einem fremden Außenposten senden, aber in den Vorstellungen einiger könnte stattdessen ein optisches Signal vorhanden sein. Bildnachweis: Steve Jurvetson aus Menlo Park, USA.

Sagen Sie den Autoren und allen Journalisten, die mit unverhohlener Begeisterung darüber geschrieben haben, dass ihre Berichte jetzt für sie korrigiert wurden. Ben, du hast das Richtige getan, indem du mich gefragt hast. Sie können immer noch die Möglichkeit in Betracht ziehen, dass es sich um Aliens handelt - es könnte schließlich immer Aliens sein -, aber holen Sie sich beim nächsten Mal zumindest eine zweite Meinung von jemandem ein, der möglicherweise nicht so in das Außergewöhnliche investiert ist. Wie in den meisten Fällen ist es angesichts der Möglichkeit, eine kleine neue Einschränkung zu erlernen und unsere Sicht auf das Universum zu revolutionieren, wahrscheinlicher, dass es die erstere ist.

Senden Sie Ihre Fragen an Ask Ethan an startswithabang at gmail dot com.

Dieser Beitrag erschien zum ersten Mal bei Forbes und wird Ihnen von unseren Patreon-Unterstützern werbefrei zur Verfügung gestellt. Kommentieren Sie unser Forum und kaufen Sie unser erstes Buch: Beyond The Galaxy!