Die X-Akten der Astronomie: Auf der Suche nach Dyson-Sph?ren

Wenn es um die Suche nach au?erirdischer Intelligenz geht, kommt die Rede immer wieder auf Dyson-Sph?ren. Astronomen haben die Suche l?ngst aufgenommen.

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Von
  • Alderamin
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Dank immer besserer Technik, innovativen Ans?tzen und internationaler Kooperation erlebt die Astronomie eine Blüte. Doch w?hrend viele Beobachtungen dabei helfen, Theorien zu verfeinern oder auszusortieren, gibt es auch immer wieder Entdeckungen, die einfach nicht zu passen scheinen. Mysteri?se Signale, mutma?liche Verst??e gegen Naturgesetze und – noch – nicht zu erkl?rende Ph?nomene. In der ?ffentlichkeit wird dann gerne darüber diskutiert, ob es sich um Spuren au?erirdischer Intelligenz handelt, Wissenschaftler wissen, dass es am Ende fast immer eine natürliche Erkl?rung gibt. Aber überall wird die Fantasie angeregt.

In einer Artikelserie auf heise online werden wir in den kommenden Wochen einige solcher astronomischen Anomalien aus einer jüngst vorgestellten Sammlung vorstellen und erkl?ren, warum alle Erkl?rungsversuche bislang an ihnen scheitern.

Sie sind uns schon bei den "verschwunden Sternen" begegnet, aber es gibt noch weitere Arbeiten, die sich mit der Suche nach Dyson-Sph?ren besch?ftigt haben und dabei auf andere, durchaus interessante Methoden zurückgriffen. Die Arbeiten sind spannend, ganz unabh?ngig davon, was man von Dyson-Sph?ren h?lt. Einige der Objekte sind im Breakthrough-Listen-Katalog als Anomalien aufgeführt. Schauen wir uns drei davon heute einmal an.

Die X-Akten der Astronomie

In der Astronomie gibt es immer wieder Beobachtungen, die erst einmal nicht zu erkl?ren sind. W?hrend einige dahinter gleich Au?erirdische vermuten, erwarten sich andere neue Erkenntnisse über die Natur des Universums. Spannend sind sie allemal. heise online wirft einen Blick auf einige dieser bis dato nicht zu erkl?renden Anomalien.

Dyson-Sph?ren sind eine Idee des am 28. Februar dieses Jahres verstorbenen englischen Physikers und Mathematikers Freeman Dyson. Er war ein durchaus ernst zu nehmender Wissenschaftler, der unter anderem an der Entwicklung der Quantenelektrodynamik (QED) mitgearbeitet hatte. Durch den Beweis der ?quivalenz der heute zum Standardrepertoire der Physiker geh?renden Feynman-Diagramme und einer in den 1940er Jahren entwickelten mathematischen Formulierung der QED, verhalf er diesen zum Durchbruch. Sp?ter arbeitete er am Orion-Projekt mit, einer Studie eines Raumschiffs, das mit explodierenden Atomladungen vorw?rts getrieben werden sollte. Das Projekt wurde mit dem im Weltraumvertrag festgehaltenen Verbot von Nukleartests im Weltall eingestellt.

Einer gr??eren ?ffentlichkeit bekannt wurde Dyson jedoch durch die nach ihm benannten Dyson-Sph?ren. Dyson schlug 1960 vor, dass hinreichend fortgeschrittene Zivilisationen, deren Energieverbrauch die auf einem Planeten verfügbaren Ressourcen überschritten, die gesamte Energie ihres Sterns nutzen k?nnten. Dazu k?nnten sie ihn in eine feste oder aus einem Schwarm von ihn umkreisenden Satelliten bestehende Sph?re einhüllten, an deren Innenseiten nahezu seine gesamte Strahlung aufgefangen würde. Notwendigerweise müsste die genutzte Energie wieder als W?rme an der Au?enseite abgeführt werden, damit das Innere der Sph?re nicht immer hei?er würde.

Die Dyson-Sph?re würde also im thermischen Gleichgewicht an der Au?enseite genau so viel Leistung abstrahlen, wie der von ihr umhüllte Stern lieferte, jedoch ausschlie?lich (oder bei einem Dyson-Schwarm überwiegend) als W?rmestrahlung. So ein Objekt w?re für Astronomen leicht nachzuweisen, denn ein so gro?er W?rmestrom w?re nur einem echten Stern mit Fusion im Kern m?glich, aber ein solcher strahlt normalerweise den gr??ten Teil seiner Leistung im sichtbaren Licht aus. Man müsste also nur nach anormal leuchtstarken Infrarotquellen suchen.

Zwei der im Katalog von Breakthrough Listen gelisteten Sterne sind IRAS 16406-1406 und IRAS 20369+5131. Die kryptischen Namen weisen darauf hin, dass die Objekte vom Infrarot-Weltraumteleskop IRAS (Infrared Astronomical Satellite) katalogisiert wurden, und die Zahlen stehen für die Himmelskoordinaten. IRAS nahm im Jahr 1983 den gesamten Himmel im Infrarotlicht bei Wellenl?ngen zwischen 12 und 100 μm (Mikrometer = 1/1000 Millimeter) und einige tausend Spektren zwischen 8 und 23 μm auf. Das ist nur mit einem Helium-gekühlten Teleskop vom Weltraum aus m?glich ist, weil die Erdatmosph?re bei diesen Wellenl?ngen selbst kr?ftig strahlt. Der IRAS-Katalog umfasst 300.000 Objekte.

IRAS 20369+5131 (Bildmitte, r?tlich) auf einer Aufnahme der 2-Mikrometer-Infrarot-Durchmusterung 2MASS.

(Bild:?AladinLite/2MASS, Universit?t Stra?burg, gemeinfrei)

Eine Recherche nach Referenzen zu den oben genannten Sternen führt auf eine Arbeit von Richard A. Carrigan aus dem Jahr 2007, der den IRAS-Katalog nach potenziellen Dyson-Sph?ren-Sternen abklopfen wollte. Carrigan ging bei seiner Suche vom Calgary-Atlas aus, eine von einer Arbeitsgruppe an der Universit?t Calgary ver?ffentliche Zusammenstellung derjenigen 11.224 IRAS-Objekte, für die IRAS Spektren aufgenommen hatte. Carrigan beschr?nkte die Objekte von Interesse auf den Temperaturbereich zwischen 100 K (ca. -170 °C) und 600 K (ca. 330 °C). Dyson selbst hatte einen engeren Bereich vorgeschlagen, weil er annahm, die Sph?re w?re in der habitablen Zone angesiedelt, wo die Temperatur des Sterns flüssiges Wasser erlaubt, aber Carrigan hielt es für sinnvoll, den Bereich auf solche Temperaturen zu erweitern, unter denen Maschinen und Elektronik noch funktionieren k?nnten. So verblieben 6521 Quellen.

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