Wenn es um die Suche nach ET geht, werden derzeit fast ausschließlich Anstrengungen unternommen, um ein Funksignal zu empfangen – nur einen kleinen Teil des elektromagnetischen Spektrums. Überlegen Sie für einen Moment, wie viel Licht wir hier auf der Erde produzieren und wie unsere „Nachtseite“ aussehen könnte, wenn sie von einem Teleskop auf einem anderen Planeten aus betrachtet wird. Wenn wir davon ausgehen können, dass sich alternative Zivilisationen mit ihrer natürlichen Beleuchtung entwickeln würden, wäre es dann nicht plausibel anzunehmen, dass sie auch künstliche Lichtquellen entwickeln könnten?
Ist es uns möglich, in den Weltraum zu blicken und künstlich beleuchtete Objekte „da draußen“ zu entdecken? Laut einer neuen Studie von Abraham Loeb (Harvard) und Edwin L. Turner (Princeton) lautet die Antwort ja.
Um Licht zu sammeln, können die irdischen Teleskope, die der Wissenschaft jetzt zur Verfügung stehen, selbstbewusst eine Lichtquelle beobachten, die in ihrer Gesamthelligkeit mit einer Großstadt vergleichbar ist – bis zu einer bestimmten Entfernung. Derzeit sind Astronomen in der Lage, die Bahnparameter von Kuipergürtel-Objekten (KBOs) anhand ihres beobachteten Flusses mit höchster Präzision zu messen und ihre sich ändernden Bahnabstände zu berechnen.
Aber ist es möglich, Licht zu sehen, wenn es auf der dunklen Seite auftritt? Loeb und Turner sagen, dass aktuelle optische Teleskope und Durchmusterungen in der Lage wären, diese Lichtmenge am Rand unseres Sonnensystems zu sehen, und Beobachtungen mit großen Teleskopen können die Spektren von KBOs messen, um festzustellen, ob sie durch künstliche Beleuchtung mit einer logarithmischen Neigung beleuchtet werden (Sonnenbeleuchtetes Objekt würde Alpha = (dlogF/dlogD) = -4 aufweisen, während künstlich beleuchtete Objekte Alpha = -2 aufweisen sollten.)
„Unsere Zivilisation verwendet zwei grundlegende Beleuchtungsklassen: Thermal (Glühbirnen) und Quanten (Licht emittierende Dioden [LEDs] und Leuchtstofflampen)“ schreiben Loeb und Turn in ihrem Papier. „Solche künstlichen Lichtquellen haben andere spektrale Eigenschaften als Sonnenlicht. Die Spektren von künstlichem Licht auf entfernten Objekten würden sie wahrscheinlich von natürlichen Beleuchtungsquellen unterscheiden, da eine solche Emission unter den natürlichen thermodynamischen Bedingungen auf der Oberfläche relativ kalter Objekte außergewöhnlich selten wäre. Daher kann künstliche Beleuchtung als Laternenpfahl dienen, der die Existenz außerirdischer Technologien und damit Zivilisationen signalisiert.“
Es wäre schwierig, diesen Beleuchtungsunterschied im optischen Band zu erkennen, aber durch die Berechnung des beobachteten Flusses der Sonnenbeleuchtung auf Kuipergürtel-Objekten mit einer typischen Albedo ist das Team zuversichtlich, dass vorhandene Teleskope und Durchmusterungen das künstliche Licht aus einer einigermaßen hell beleuchteten Region erkennen könnten. ungefähr die Größe einer terrestrischen Stadt, die sich auf einem KBO befindet. Auch wenn die Lichtsignatur schwächer wäre, würde sie immer noch das tote Give-away tragen – die spektrale Signatur.
Wir tun es derzeit jedoch nichterwartenAm Rande unseres Sonnensystems gedeihen Zivilisationen, da es dort draußen dunkel und kalt ist.
Aber Loeb hat behauptet, dass möglicherweise Planeten, die von anderen Elternsternen in unserer Galaxie ausgestoßen wurden, bis an den Rand unseres Sonnensystems gereist und dort schließlich ansässig waren. Ob eine Zivilisation ein Auswurfereignis aus ihrem Elternsystem überleben und dann Laternenmasten aufstellen würde, steht jedoch zur Debatte.
Das Team schlägt jedoch nicht vor, dass jede zufällige Lichtquelle, die dort entdeckt wird, wo es dunkel sein sollte, als Lebenszeichen angesehen werden könnte. Es gibt viele Faktoren, die zur Beleuchtung beitragen können, wie z. B. Betrachtungswinkel, Rückstreuung, Oberflächenschatten, Ausgasung, Rotation, Variationen der Oberflächenalbedo und mehr. Dies ist nur ein neuer Vorschlag und eine neue Sichtweise sowie vorgeschlagene Übungen für zukünftige Teleskope und das Studium von Exoplaneten.
„Stadtlichter wären auf einem Planeten leichter zu erkennen, der im Dunkeln einer ehemals bewohnbaren Zone geblieben ist, nachdem sich sein Wirtsstern in einen schwachen Weißen Zwerg verwandelt hat“, sagen Loeb und Turner. „Die verwandte Zivilisation wird die Zwischenphase des Roten Riesen ihres Sterns überleben müssen. Wenn dies der Fall ist, wäre es viel einfacher als für den ursprünglichen Stern, sein künstliches Licht vom natürlichen Licht eines Weißen Zwergs zu trennen, sowohl spektroskopisch als auch in der Gesamthelligkeit.“
Die nächste Generation optischer und weltraumgestützter Teleskope könnte helfen, den Suchprozess bei der Beobachtung extrasolaren Planeten zu verfeinern, und die vorläufige breitbandige photometrische Detektion könnte durch den Einsatz von Schmalbandfiltern verbessert werden, die auf die spektralen Eigenschaften künstlicher Lichtquellen wie Leuchtdioden. Ein solches Szenario auf einer fernen Welt müsste zwar viel mehr „Lichtverschmutzung“ beinhalten, als wir selbst produzieren – warum sollte man das ausschließen?
„Diese Methode öffnet ein neues Fenster bei der Suche nach außerirdischen Zivilisationen“, schreiben Loeb und Turner. „Die Suche kann über das Sonnensystem hinaus mit Teleskopen der nächsten Generation am Boden und im Weltraum ausgeweitet werden, die in der Lage wären, Phasenmodulation aufgrund sehr starker künstlicher Beleuchtung auf der Nachtseite von Planeten zu erkennen, während sie ihre Muttersterne umkreisen.“
Lesen Sie die Arbeit von Loeb und Turner: Detektionstechnik für künstlich beleuchtete Objekte im äußeren Sonnensystem und darüber hinaus .
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Auch Nancy Atkinson hat zu diesem Artikel beigetragen.