1961 schlug der berühmte Astrophysiker Frank Drake eine Formel vor, die als bekannt wurde Drake-Gleichung . Basierend auf einer Reihe von Faktoren versuchte diese Gleichung, die Anzahl der außerirdischen Intelligenzen (ETIs) abzuschätzen, die zu einem bestimmten Zeitpunkt in unserer Galaxie existieren würden. Seit dieser Zeit wurden mehrere Anstrengungen unternommen, um Beweise für außerirdische Zivilisationen zu finden, die zusammenfassend als Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) bekannt sind.
Die bekannteste davon ist die SETI-Institut , das die letzten Jahrzehnte damit verbracht hat, den Kosmos nach Hinweisen auf außerirdische Funkkommunikation abzusuchen. Aber nach a neue Studie das versucht, die Drake-Gleichung zu aktualisieren, weist ein Team internationaler Astronomen darauf hin, dass selbst wenn wir Signale außerirdischen Ursprungs finden würden, diejenigen, die sie gesendet haben, längst tot wären.
Die Studie mit dem Titel „ Gebietsabdeckung des expandierenden E.T. Signale in der Galaxis: SETI und Drakes N “, erschien vor kurzem online. Die Studie wurde von Claudio Grimaldi von der Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne (EPF-Lausanne), mit Hilfe von Geoffrey W. Marcy und Nathaniel K. Tellis (emeritierter Professor bzw. Astronom der University of California Berkeley) und Francis Drake selbst – der jetzt emeritierter Professor am SETI-Institut ist und der University of California, Santa Cruz.
Frank Drake schreibt seine berühmte Gleichung auf eine weiße Tafel. Bildnachweis: SETI.org
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Drake-Gleichung besagt, dass die Anzahl der Zivilisationen in unserer Galaxie berechnet werden kann, indem man die durchschnittliche Sternentstehungsrate in unserer Galaxie multipliziert (R*), der Anteil der Sterne, die Planeten haben (FP), die Anzahl der Planeten, die Leben unterstützen können (nUnd), die Anzahl der Planeten, die Leben entwickeln werden (Fdas), die Anzahl der Planeten, die intelligentes Leben entwickeln werden (Fdas), die Zahl, die Übertragungstechnologien entwickeln wird (fc) und die Zeitdauer, die diese Zivilisationen benötigen, um Signale in den Weltraum zu senden (DAS).
Mathematisch lässt sich dies wie folgt ausdrücken:N = R*x fPx neinUndx fdasx fichx fCxDAS. Für ihre Studie begann das Team mit Annahmen über zwei Schlüsselparameter der Drake-Gleichung. Kurz gesagt, sie gehen davon aus, dass in unserer Galaxie Zivilisationen entstehen (n) mit einer konstanten Rate und dass sie nicht auf unbestimmte Zeit elektromagnetische Strahlung (d.DAS).
Wie Dr. Grimaldi Universe Today per E-Mail erklärte:
„Wir gehen davon aus, dass hypothetische kommunizierende Zivilisationen (die Emitter) für eine bestimmte Zeitdauer L isotrope elektromagnetische Signale senden und dass die Geburtenrate der Emissionen konstant ist. Bei jedem Emissionsprozess entsteht eine kugelförmige Schale der Dicke cL (wobei c die Lichtgeschwindigkeit ist), die mit elektromagnetischen Wellen gefüllt ist. Die Außenradien der Kugelschalen wachsen mit Lichtgeschwindigkeit.“
360-Grad-Panoramaansicht der Milchstraße (ein zusammengesetztes Mosaik von Fotografien) der ESO. Bildnachweis: ESO/S. Brunier
Kurz gesagt, sie gingen davon aus, dass technologisch fortschrittliche Zivilisationen in unserer Galaxie mit konstanter Geschwindigkeit geboren werden und sterben. Diese Zivilisationen produzieren jedoch keine Kommunikation mit unbestimmter Geschwindigkeit, aber ihre Kommunikation wird sich immer noch mit Lichtgeschwindigkeit nach außen bewegen, wo sie innerhalb eines bestimmten Raumvolumens nachweisbar ist. Das Team entwickelte dann ein Modell unserer Galaxie, um festzustellen, ob die Menschheit eine Chance hätte, diese Signale zu entdecken.
Dieses Modell behandelte die außerirdische Kommunikation als eine ringförmige (Ring-)Schale, die nach und nach unsere Galaxie durchquert. Wie Dr. Grimaldi erklärte:
„Wir modellieren die Galaxie als Scheibe. Die Emitter besetzen zufällige Positionen in der Scheibe. Jede Kugelschale schneidet die Scheibe in Ringen. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Kreisring einen beliebigen Punkt der Scheibe (z. B. die Erde) durchquert, ist nur das Verhältnis zwischen der Fläche des Kreisrings und der Fläche der galaktischen Scheibe. Die Gesamtfläche der Ringe über der Fläche der galaktischen Scheibe gibt die mittlere Anzahl (N) elektromagnetischer Signale an, die einen bestimmten Punkt (z. B. die Erde) schneiden. Diese mittlere Zahl ist eine Schlüsselgröße, da SETI Signale nur dann erkennen kann, wenn diese zum Zeitpunkt der Messung die Erde überqueren.“
Wie sie aus ihren Berechnungen feststellten, ergeben sich aus diesem Modell zwei Fälle, je nachdem, ob die Strahlungsschalen (1) dünner als die Größe der Milchstraße oder (2) dicker sind. Diese entsprechen den Lebenszeiten technologisch fortgeschrittener Zivilisationen (DAS), die kürzer oder länger sein könnte als die Zeit, die das Licht benötigt, um unsere Milchstraße zu durchqueren (d. h. ~100.000 Jahre). Wie Dr. Grimaldi erklärte:
„Die durchschnittliche Anzahl (N) von Signalen, die die Erde überqueren, hängt von der Signallebensdauer (L) und ihrer Geburtenrate ab. Wir stellen fest, dass N nur das L-fache der Geburtenrate ist, was mit Drakes N (d. h. der durchschnittlichen Anzahl der derzeit emittierenden Zivilisationen) übereinstimmt. Dieses Ergebnis (mittlere Anzahl von Signalen, die die Erde überqueren = Drakes N) ergibt sich natürlich aus unserer Annahme, dass die Geburtenrate von Signalen konstant ist.“
Foto der Zentralregion der Milchstraße Credit: UCLA SETI Group/Yuri Beletsky, Carnegie Las Campanas Observatory
Im ersten Fall hätte jede Schalenwand eine Dicke, die kleiner ist als die Größe unserer Galaxie und würde nur einen Bruchteil des Volumens der Galaxie ausfüllen (wodurch die SETI-Erkennung verhindert wird). Wenn jedoch die Geburtenrate nachweisbarer Zivilisationen hoch genug ist, können diese Muschelwände unsere Galaxie füllen und sich sogar überlappen. Im zweiten Fall wäre jede Strahlungshülle dicker als die Größe unserer Galaxie, was die SETI-Erkennung wahrscheinlicher macht.
Aus all dem berechnete das Team auch, dass die durchschnittliche Anzahl von E.T. Signale, die die Erde zu einem bestimmten Zeitpunkt überqueren, würden der Anzahl der derzeit sendenden Zivilisationen entsprechen. Leider stellten sie auch fest, dass die Zivilisationen, von denen wir hören würden, längst ausgestorben wären. Im Grunde wären die Zivilisationen, von denen wir hören würden, nicht die gleichen, die derzeit ausgestrahlt werden.
Wie Dr. Grimaldi erklärte, ergibt sich daraus eine ziemlich interessante Implikation für die SETI-Forschung:
„Anstatt das N von Drake als Produkt von Wahrscheinlichkeitsfaktoren für die Entwicklung kommunizierender Zivilisationen zu betrachten, implizieren unsere Ergebnisse, dass das N von Drake (zumindest im Prinzip) eine direkt messbare Größe ist, da es mit der durchschnittlichen Anzahl von Signalen übereinstimmt, die die Erde überqueren.“
Für diejenigen, die hoffen, zu unseren Lebzeiten Beweise für außerirdische Intelligenz zu finden, ist dies wahrscheinlich ein wenig entmutigend. Einerseits (und abhängig von der Anzahl der außerirdischen Zivilisationen, die in unserer Galaxie existieren) können wir es schwer haben, außerirdische Übertragungen aufzunehmen. Andererseits können die, die wir finden, aus einer Zivilisation stammen, die längst ausgestorben ist.
Radioteleskope in SETIs Allen Telescope Array (ATA) arbeiten hart mit der Milchstraße im Hintergrund. Bild: SETI
Es bedeutet auch, dass wir, wenn eine Zivilisation eines Tages unsere Funkwellenübertragungen aufnehmen sollte, nicht in der Nähe sein werden, um sie zu treffen. Es schließt jedoch nicht aus, dass wir Beweise dafür finden werden, dass in unserer Galaxie in der Vergangenheit intelligentes Leben existiert hat. Tatsächlich kann die Menschheit im Laufe des Lebens unserer eigenen Zivilisation Beweise für mehrere ETIs finden, die gleichzeitig existierten.
Darüber hinaus negiert nichts davon die Möglichkeit, Beweise für eine bestehende Zivilisation zu finden. Es ist nur unwahrscheinlich, dass wir zuerst ihre Musik, Unterhaltung oder Nachrichten probieren können!
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