Hochentwickelte Zivilisationen könnten mit Neutrinostrahlen kommunizieren. Von Satellitenwolken um Neutronensterne oder Schwarze Löcher übertragen
1960 machte der berühmte theoretische Physiker Freeman Dyson einen radikalen Vorschlag. In einem Papier mit dem Titel „ Suche nach künstlichen stellaren Quellen für Infrarotstrahlung “ schlug er vor, dass fortgeschrittene extraterrestrische Intelligenzen (ETIs) gefunden werden könnten, indem man nach Anzeichen künstlicher Strukturen suchte, die so groß waren, dass sie ganze Sternensysteme umfassten (auch bekannt als. Megastrukturen ). Seitdem haben viele Wissenschaftler eigene Ideen für mögliche Megastrukturen entwickelt.
Wie Dysons Vorschlag Kugel , wurden diese Ideen vorgeschlagen, um Wissenschaftlern, die sich mit der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) beschäftigen, etwas zu geben, wonach sie suchen können. Ergänzend zu diesem faszinierenden Feld ist Dr. Albert Jackson von dem in Houston ansässigen Technologieunternehmen Triton-Systeme vor kurzem veröffentlicht eine Studie wo er vorschlug, wie sich ein fortschrittliches ETI auf einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch verlassen könnte, um Neutrinostrahlen zu fokussieren, um ein Leuchtfeuer zu erzeugen.
Um es kurz zusammenzufassen: Die Existenz von Megastrukturen hängt ganz davon ab, wo eine außerirdische Zivilisation in die Kardashev-Skala (d.h. wenn es sich um eine planetarische, stellare oder galaktische Zivilisation handelt). In diesem Fall schlägt Jackson vor, dass eine Zivilisation vom Typ II in der Lage wäre, einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch durch die Schaffung einer großen Konstellation von Neutrino-sendenden Satelliten zu umschließen.
Dr. Jackson beginnt seine Studie mit einem Zitat aus Freeman Dysons Essay „The Search for Extraterrestrial Technology“ von 1966, in dem er seine Ziele zusammenfasst:
„Die erste Regel meines Spiels lautet also: Denken Sie an die größtmöglichen künstlichen Aktivitäten, denen nur die Gesetze der Physik Grenzen setzen, und suchen Sie danach.
In einer früheren Studie schlug Dr. Jackson vor, wie fortschrittliche ETIs verwendet werden könnten kleine schwarze löcher als Gravitationslinse, um Gravitationswellensignale durch die Galaxie zu senden. Dieses Konzept baut auf kürzliche Arbeit von anderen Forschern, die darauf hingewiesen haben, dass Gravitationswellen (GWs) – die seit ihrer Entstehung im Mittelpunkt zahlreicher Forschungen stehen erstmals im Jahr 2016 entdeckt – zur Übermittlung von Informationen verwendet werden könnten.
In einer anderen Arbeit wagte er auch, wie eine ausreichend fortgeschrittene Zivilisation die gleiche Art von Linse verwenden könnte, um ein Laser-Beacon . In beiden Fällen wären die technologischen Anforderungen erschütternd und würden eine Infrastruktur von herausragender Größe erfordern. Dr. Jackson geht noch einen Schritt weiter und untersucht die Möglichkeit, dass Neutrinos zur Übertragung von Informationen verwendet werden, da sie wie GWs gut durch das interstellare Medium reisen.
Im Vergleich zu fokussierten Photonenstrahlen (auch Laser genannt) haben Neutrinos eine Reihe von Vorteilen, was Beacons betrifft. Wie Dr. Jackson Universe Today per E-Mail sagte:
„Neutrinos kommen fast ohne Dämpfung aus irgendeiner Quellenrichtung an, dies hätte [einen] großen Vorteil in der galaktischen Ebene. Photonen in Wellenlängen wie dem Infrarot sind auch gut mit Gas und Staub (warum das Webb ein IR-Zielfernrohr ist), dennoch gibt es eine gewisse Absorption. Neutrinos können fast ohne Absorption durch das Universum reisen.“
Künstlerische Darstellung einer Konstellation von Beschleuniger-Sendern im Orbit um einen Neutronenstern. Kredit: A. A. Jackson/Triton Systems LLC
Was den Prozess angeht, durch den ein solches Leuchtfeuer geschaffen werden könnte, verweist Jackson erneut auf die Leitlinie von Freeman Dyson, wie ETIs jede Art von Megastruktur schaffen könnten. Diese Regel lautet einfach: 'Wenn die Physik es zulässt, ist es möglicherweise technisch machbar.' Im Falle einer Zivilisation vom Typ II würden die technischen Anforderungen unser Verständnis übersteigen, aber das Prinzip bleibt solide.
Grundsätzlich nutzt das Konzept ein Phänomen, das als Gravitationslinseneffekt bekannt ist, bei dem sich Wissenschaftler auf die Anwesenheit eines massiven dazwischenliegenden Objekts verlassen, um das von einem weiter entfernten Objekt kommende Licht zu fokussieren und zu vergrößern. In diesem Fall wären die Lichtquellen Neutrinos, und der Effekt ihrer Fokussierung würde zu einem stärkeren Beacon-Signal führen. Wie Jackson erklärte:
„Bringen Sie eine Neutrinosquelle in eine Umlaufbahn um ein Schwarzes Loch oder einen Neutronenstern. Das Schwarze Loch oder der Neutronenstern sind am besten, weil sie sehr kompakte Objekte sind. Ein Schwarzes Loch oder Neutronenstern ist eine Gravitationslinse, diese Linse fokussiert die Neutrinos (es könnten Photonen oder Gravitonen sein) in einen intensiven Strahl. Dieser Strahl ist aus der Ferne so „dicht“, dass man eine Konstellation von Neutrino-„Sendern“ um die Gravitationslinse herum platzieren muss, um einen ungefähren isotropen Sender zu erhalten. In diesem Fall beträgt die Anzahl der „Sender“ etwa [1018] oder etwa eine Milliarde Mal die Anzahl der Sterne in der Milchstraße.“
Ähnlich wie beim Bau einer Dyson-Kugel wäre diese Art von Ingenieursunternehmung nur für eine Spezies möglich, die effektiv zu einer Typ-II-Zivilisation geworden war. Mit anderen Worten, eine Zivilisation, die in der Lage ist, die von ihrem eigenen Stern ausgestrahlte Energie zu nutzen und zu kanalisieren, die etwa ~4×10 . beträgt33Erg/Sek. (oder 4×1026Watt) an Energie – das ist mehrere Billionen Mal, was die Menschheit derzeit jährlich verbraucht.
Dieses Bild zeigt eine visuelle Darstellung eines der energiereichsten Neutrino-Detektionen, die einer Ansicht des IceCube-Labors am Südpol überlagert ist. Credit: IceCube-Kollaboration
Eine weitere interessante Möglichkeit, die sich daraus ergibt, sind die Auswirkungen auf SETI. Angesichts der Tatsache, dass eine ausreichend fortgeschrittene außerirdische Spezies über Neutrinos kommunizieren könnte, könnten Wissenschaftler vorhandene Detektoren verwenden, um die Quellen zu lokalisieren. Insofern könnten fokussierte Neutrinostrahlen in die Liste möglicher „Technosignaturen“ – also Zeichen technologischer Aktivität – aufgenommen werden, die von SETI-Forschern gesucht werden.
„Es gibt eine Reihe von ‚Neutrino-Teleskopen‘ auf der ganzen Welt“, sagte Jackson. „Wenn ein Leuchtfeuer der fortgeschrittenen Zivilisation existiert, könnte es eine sehr anomale Anzahl von Neutrinoereignissen erzeugen, weit über den natürlichen Quellen von Neutrinos wie [wie] der Sonne oder Supernova. Dies wäre eine Ergänzung zu den Kandidaten für Anzeichen fortgeschrittener technologischer Aktivität. ”
Um Dinge zusammenzufassen mit noch ein Zitat aus einem von Dysons berühmten Essays:
„Wenn wir das Universum nach Anzeichen künstlicher Aktivitäten untersuchen, müssen wir nach Technologie und nicht nach Intelligenz suchen. Es wäre viel lohnender, direkt nach Informationen zu suchen, aber Technologie ist das einzige, was wir sehen können.“
Wenn wir mehr über das Universum lernen und als Spezies fortgeschrittener werden, öffnet es unseren Geist für neue Möglichkeiten bei der anhaltenden Suche nach Leben. Wenn wir Beweise für ETIs finden, ist dies durchaus möglich, weil wir endlich gelernt haben, die Signaturen ihrer Existenz richtig zu lesen. In der Zwischenzeit geht die Suche weiter…
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