Mountain View (USA) – Bereits seit Jahrzehnten suchen Wissenschaftler im Rahmen von Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) nach technischen Signaturen außerirdischer Zivilisationen – bereits seit Jahrzehnten ohne Erfolg. Eine neue Studie zeigt nun, warum mögliche außerirdische Radiosignale schwerer zu entdecken sein könnten als bislang gedacht.
Copyright/Quelle: Vishal Gajjar, SETI Institute
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Weil diese in der Natur nur selten entstehen, konzentrieren sich die meisten klassischen SETI-Durchmusterungen konzentrieren auf sogenannte schmalbandige Radiosignale als möglicher Hinweis auf technische Sender.
Eine neue Studie von Forschenden des „SETI Institute“ deutet nun jedoch darauf hin, dass solche Signale möglicherweise bereits in der Nähe ihres Ursprungs stark verändert werden können. Ursache ist das turbulente Plasma in der Umgebung aktiver Sterne. Diese Art von „Weltraumwetter“ könnte ursprünglich extrem schmale Radiosignale verbreitern und damit so stark abschwächen, dass sie für herkömmliche Suchmethoden kaum noch erkennbar sind.
Wie Vishal Gajjar und Grayce C. Brown vom Seti Institute aktuell im „The Astrophysical Journal“ (DOI: 10.3847/1538-4357/ae3d33) berichtet, legen die Ergebnisse ihrer Studie nahe, dass ein Teil der bislang ausgebliebenen Entdeckungen möglicherweise nicht daran liegt, dass keine Signale existieren – sondern daran, dass sie auf dem Weg aus ihrem Heimatsystem bereits verzerrt werden.
Sternenwinde und Plasma verwischen schmalbandige Signale
In klassischen SETI-Analysen berücksichtigen Wissenschaftler vor allem Effekte, die auftreten, wenn Radiosignale über viele Lichtjahre durch das interstellare Medium reisen. Die neue Studie richtet den Blick dagegen auf Prozesse in unmittelbarer Nähe der Quelle.
Dort können Sternenwinde sowie Schwankungen in der Plasmadichte die Ausbreitung von Radiowellen beeinflussen. Besonders energiereiche Ereignisse wie koronale Massenauswürfe könnten die Signale zusätzlich verändern. In der Folge wird ein ursprünglich extrem schmaler Frequenzkanal über ein breiteres Spektrum „verschmiert“. Die Signalenergie verteilt sich dann auf mehrere Frequenzen, wodurch die charakteristische Spitze – nach der viele Suchprogramme gezielt Ausschau halten – deutlich schwächer erscheint.
Ein solches Signal könnte dadurch unter die Nachweisgrenze moderner Analysepipelines rutschen, selbst wenn es grundsätzlich stark genug wäre, um entdeckt zu werden.
Um den Effekt zu quantifizieren, griff das Forschungsteam auf Messdaten aus dem eigenen Sonnensystem zurück. Radiosignale von Raumsonden, deren Eigenschaften genau bekannt sind, lieferten eine empirische Grundlage. Anhand dieser Daten konnten die Forscher modellieren, wie stark turbulentes Plasma schmalbandige Signale verbreitert. Anschließend übertrugen sie diese Modelle auf verschiedene stellare Umgebungen und Beobachtungsfrequenzen.
Das Ergebnis ist ein praktischer Rahmen, mit dem sich fortan abschätzen lässt, wie stark Signale unter unterschiedlichen Bedingungen bereits im Ursprungsgebiet verändert werden könnten.
Konsequenzen für zukünftige SETI-Suchen
Die Ergebnisse könnten wichtige Auswirkungen auf zukünftige Strategien der Suche nach Technologie-Signaturen haben. Besonders relevant ist dabei eine bestimmte Sternklasse: sogenannte M-Zwerge. Diese kleinen, vergleichsweise kühlen Sterne sind in der Milchstraße extrem häufig und machen schätzungsweise rund drei Viertel aller Sterne aus.
Gerade bei solchen Sternen tritt jedoch oft intensive stellare Aktivität auf. Starke Sternwinde und turbulente Plasma-Umgebungen erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass ein ursprünglich schmalbandiges Radiosignal bereits innerhalb des Systems deutlich verbreitert wird, bevor es den interstellaren Raum erreicht.
Nach Ansicht der Autoren sollten SETI-Programme deshalb stärker darauf vorbereitet sein, auch Signale zu erkennen, die nicht mehr perfekt schmalbandig erscheinen. Koautorin Grayce C. Brown betont, dass Suchstrategien künftig stärker darauf ausgerichtet sein müssten, das tatsächliche Signalbild zu erfassen, das auf der Erde ankommt – und nicht nur das ideale Signal, das eine hypothetische Zivilisation ursprünglich ausgesendet haben könnte.
Die neuen Ergebnisse liefern damit nicht nur eine mögliche Erklärung für das bislang ausgebliebene Auffinden eindeutiger technischer Signale aus dem All. Sie könnten auch dazu beitragen, zukünftige Suchprogramme so anzupassen, dass selbst durch stellare Aktivität verzerrte Signale künftig nicht mehr unentdeckt bleiben.
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Recherchequelle: SETI Institute
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