Auf der Suche nach Zeichen von fortgeschrittenen Zivilisationen

In Diskussionen über Hinweise auf fortgeschrittenes Leben anderswo konzentrieren sich Forscher auf zwei Hauptarten von Technosignaturen. Die eine Art kommt von Emissionen einer anderen Zivilisation. Die andere Art bezieht sich auf Strukturen, die von verschiedenen Zivilisationen gebaut wurden. Jahrelang haben sich Wissenschaftler darauf konzentriert, Emissionen zu entdecken, aber die neuesten Fortschritte in der Technologie zur Entdeckung von Exoplaneten und ihren möglichen Lebenszeichen erleichtern das Auffinden dieser konstruierten Strukturen.

#Intentional vs. Unintentional Technosignaturen

Wenn nach Technosignaturen gesucht wird, insbesondere im Kontext der Suche nach extraterrestrischer Intelligenz (SETI), suchen Forscher in der Regel nach absichtlichen Signalen. Das sind Signale, die eine andere Zivilisation absichtlich aussendet, um Aufmerksamkeit zu erregen. Die Suche konzentriert sich oft auf Elektromagnetische Signale, die empfangen und verstanden werden sollen, auch von der Erde.

Es wird jedoch auch anerkannt, dass unbeabsichtigte Signale oder "Leckagen" vorkommen können. Das sind Signale, die eine Zivilisation für ihre eigenen Zwecke sendet, ohne zu denken, dass sie von jemand anderem entdeckt werden könnten. Radarsignale von der Erde sind gute Beispiele für diese Art von Emission, da sie aus grossen Entfernungen im Weltraum empfangen werden können.

Darüber hinaus könnten Zivilisationen Technologien schaffen, die von anderen bemerkbar sind, auch wenn sie nicht darauf abzielen, entdeckt zu werden. Die Auffindung von Kommunikation aus diesen Formen der Leckage oder des Lauschens kann ziemlich schwierig sein, aber der Nachweis, dass intelligente Zivilisationen anderswo existieren, wäre eine bedeutende Entdeckung für viele Wissenschaftsbereiche.

#Kommunikation

Der Fokus auf die Suche nach Technosignaturen beinhaltete historisch oft das Suchen nach Signalen, die für die Kommunikation gedacht sind. Dieser Fokus resultiert teilweise aus den vielen Beispielen für Kommunikation unter Tierarten auf der Erde. Forscher untersuchen verschiedene Arten von Signalen, um zu entscheiden, wonach sie in anderen Zivilisationen suchen wollen.

Viele namhafte Wissenschaftler haben sich zusammengetan, um einen Fahrplan für die nächsten zwei Jahrzehnte dieser Suchen zu erstellen. Ein Grossteil ihrer Arbeit weist auf die Notwendigkeit effizienter Kommunikation hin. Das Fehlen starker Signale deutet darauf hin, dass Zivilisationen, die versuchen zu kommunizieren, ihre Ressourcen sorgfältig verwalten müssen. Daher macht es Sinn, effiziente Wege zur Kommunikation zu betrachten.

Ein Weg, über Effizienz nachzudenken, ist das Verhältnis der Energie, die verwendet wird, um Informationen zu senden. Es macht zum Beispiel keinen Sinn, nach Signalen zu suchen, die durch Gravitationswellen oder Neutrinos reisen, da diese schwach mit Materie interagieren, was es teuer macht, Informationen auf diese Weise zu übertragen. Stattdessen sollte der Fokus auf elektromagnetischen Suchen bleiben.

Um die Chancen, Signale zu entdecken, zu verbessern, würde es wahrscheinlich jede Zivilisation vermeiden, breite Frequenzbänder zu wählen oder kurze Puls-Signale zu verwenden, um Hintergrundgeräusche zu minimieren. Aktuelle Suchen basieren oft auf diesen Annahmen.

Die Forschung zu verschiedenen Beobachtungsstrategien hat zu zwei Hauptarten geführt: All-Sky-Suchen und gezielte Suchen in vielversprechenden Bereichen. Bei All-Sky-Suchen scheint es effektiver zu sein, längere Wellenlängen wie Radiowellen anzuschauen. Bei gezielten Suchen könnte man von kürzeren Wellenlängen profitieren, da sie konzentrierter sein können, was die Ressourcennutzung bei der Suche beeinflusst.

SETI hat mehrere Projekte empfohlen, um diese Ideen weiter zu erkunden, wie den Bau von Radioteleskopen wie dem Allen Telescope Array. Weitere Vorschläge beinhalteten die Suche nach Lasersignalen im sichtbaren Licht, was zu wachsendem Interesse an der Überprüfung von Laserimpulsen und anderen optischen Signalen geführt hat.

Forscher ziehen auch in Betracht, dass eine fortgeschrittene Zivilisation bestehende Energiequellen nutzen könnte, ohne hohe Energiekosten zu verursachen. Zum Beispiel könnten Zivilisationen natürliche astronomische Phänomene nutzen, um ihre Signale zu verstärken.

#Radiofrequenzen

Radiofrequenzen sind schon lange ein interessantes Gebiet für interstellare Kommunikation. Sie sind kostengünstig zu erzeugen, und mit einer kleinen Menge Energie können eine erhebliche Anzahl von Radiophotonen erzeugt werden. Dies macht Radiofrequenzen für jede Zivilisation, die interstellare Kommunikation anstrebt, attraktiv, da sie sich der einzigartigen Eigenschaften des häufigsten Elements im Universum bewusst sein könnten.

Darüber hinaus können Radiosignale gut fokussiert werden. Die Stärke eines gesendeten Signals hat viel damit zu tun, wie gut es über grosse Entfernungen nachweisbar ist. Menschliche Fortschritte haben bereits mehrere leistungsfähige Radioteleskope hervorgebracht, was darauf hindeutet, dass andere Zivilisationen dasselbe tun könnten.

Radiowellen unterliegen über grosse Distanzen im Weltraum minimalen Absorption, was bedeutet, dass sie selbst unter schwierigen Bedingungen nachgewiesen werden können. Diese Eigenschaften machen Radiofrequenzen zur ersten Wahl für alle, die nach Signalen von anderen intelligenten Zivilisationen suchen.

#Optische Impulse

Nur ein Jahr nach den ursprünglichen Überlegungen zur Verwendung von Radiofrequenzen für die interstellare Kommunikation tauchte die Idee von Laserübertragungen auf. Forscher erkannten, dass Laser effektive Mittel für die Kommunikation über lange Distanzen sein könnten.

Lasersignale haben mehrere Vorteile, wie hohe Richtungstreue, die es ihnen ermöglicht, weit entfernte Distanzen zu erreichen und dennoch nachweisbar zu bleiben. Zudem ist die durchschnittliche Anzahl von Photonen, die über weite Strecken empfangen werden, gering, was eine klare Interpretation von kurzen Lichtblitzen ermöglicht.

Obwohl es Herausforderungen bei der Verwendung von Lasern gibt, wie Staub, der Signale in der Milchstrasse verdeckt, könnten die Verwendung von nah-infraroten Lasern viele dieser Probleme lösen. Die Bemühungen, nach Laserimpulsen zu suchen, haben zugenommen, was auf ein wachsendes Interesse an optischer Kommunikation hinweist.

Darüber hinaus könnten Laser auch zum Antrieb von Raumschiffen verwendet werden, was sie effizienter macht, indem der Bedarf an Treibstoff an Bord verringert wird.

#Grossangelegte Manifestationen technologischer Zivilisationen

Abwärme von fortgeschrittenen Strukturen, die von Zivilisationen gebaut wurden, bekannt als „Dysonian-Strukturen“, ist eine weitere potenzielle Technosignatur. Diese Strukturen könnten riesige Konstruktionen um Sterne herum sein, die Energie einfangen. Da kein System vollkommen effizient sein kann, könnte die von diesen Strukturen erzeugte Wärme über verschiedene Wellenlängen auffällig sein.

Die Suche nach diesen Strukturen beinhaltet das Suchen nach Technologien mit einem signifikanten Energiebedarf. Indem sie sich auf entsprechende Emissionen am Himmel konzentrieren, versuchen die Forscher, Hinweise auf fortgeschrittene Zivilisationen zu identifizieren. Diese Art von Emission gilt als eines der zuverlässigsten Zeichen für extraterrestrische Technologie.

#Frühere Suchen nach stellarer Dysonian-Struktur

Frühere Versuche, Dysonian-Strukturen zu finden, umfassten mehrere Studien, die sich auf verschiedene Sternensysteme konzentrierten. Diese Studien beinhalteten die Analyse von Infrarot-Emissionen nähergelegener Sterne, auf der Suche nach Anzeichen von Energieverschwendung. Sie berichteten über unterschiedliche Ergebnisse, die im Allgemeinen keine starken Beweise für solche Strukturen innerhalb eines bestimmten Bereichs anzeigten.

Eine bemerkenswerte Möglichkeit, diese Strukturen zu identifizieren, besteht darin, ihre Transite über Sterne zu beobachten. Observatorien, die die stellare Aktivität überwachen, könnten potenziell solche Ereignisse erfassen.

Angesichts der Wahrscheinlichkeit, dass fortgeschrittene Zivilisationen grosse Energiemengen nutzen, laufen viele Suchen weiter, die sich darauf konzentrieren, ungewöhnliche Emissionen zu identifizieren, die auf die Präsenz dieser Strukturen hindeuten könnten.

#Quellen mit ungewöhnlichen Variabilitätsmustern

Wenn eine fortgeschrittene Zivilisation grosse Strukturen gebaut hat, könnten ungewöhnliche Muster in der Helligkeit ihrer Sterne beobachtet werden. Dies könnte durch teilweise Blockierungen von diesen Strukturen oder andere ingenieurtechnische Aktivitäten geschehen.

Ein Stern, Boyajians Stern, hat seltsame Helligkeitsabfälle gezeigt, die durch verschiedene Faktoren erklärt werden könnten, sowohl natürliche als auch künstliche. Das Verständnis dieser Ereignisse ist noch im Gange, da Forscher mögliche Erklärungen untersuchen.

Eine weitere interessante Beobachtung betrifft Sterne, die im Laufe der Zeit plötzlich erscheinen oder verschwinden. Einige Studien suchen in älteren fotografischen Himmelsuntersuchungen nach solchen Vorkommen. Viele der bisher entdeckten potenziellen Kandidaten haben standardmässige Erklärungen, aber die Suche nach unbekannten Ursachen geht weiter.

#Physikalische Artefakte im Sonnensystem

Es gibt viele Diskussionen über potenzielle Artefakte in unserem Sonnensystem, die auf fortschrittliche Technologie hinweisen könnten. Seit wir Raumfahrzeuge wie Pioneer und Voyager ins All geschickt haben, hat das Konzept, Objekte über unser Sonnensystem hinaus zu senden, die Forscher immer fasziniert.

Die Existenz dieser Raumfahrzeuge zeigt, dass es möglich ist, Sonden zu schaffen, die das Sonnensystem verlassen können. Verschiedene Missionen beinhalten das Design von Raumfahrzeugen, die potenziell weit ins All reisen könnten, während viele Landegeräte und Rover aktuell den Mond und den Mars erkunden.

Jede Entdeckung von Artefakten aus nicht-terrestrischen Quellen in unserem Sonnensystem wäre ein klares Zeichen für fortschrittliche Technologie. Trotz der Herausforderungen von Raum und Zeit bietet die Suche nach solchen Artefakten die Möglichkeit, über mögliche Zivilisationen ausserhalb unserer eigenen zu lernen.

#Klassen von physischen Technosignaturen

Es könnten verschiedene Klassen von Artefakten im Sonnensystem existieren, die Anzeichen von Intelligenz darstellen könnten. Diese Artefakte können als aktiv oder passiv klassifiziert werden, basierend auf ihren Fähigkeiten. Aktive Sonden könnten Daten sammeln, während passive nur existieren würden, ohne irgendwelche Aktionen auszuführen.

Oberflächenartefakte, wie Landegeräte auf planetarischen Körpern, könnten auf die Erkundungsaktivitäten fortgeschrittener Zivilisationen hinweisen. Allerdings umfasst die Lokalisierung solcher Artefakte erhebliche Herausforderungen. Das Finden kleiner Objekte auf grossen Flächen erfordert unglaublich hochauflösende Bilder und ein Verständnis ihrer wahrscheinlichen Standorte.

Trotz potenzieller Hindernisse befeuert die Idee, Artefakte in unserem Sonnensystem zu entdecken, fortwährende Erkundungs- und Suchanstrengungen. Das Konzept erstreckt sich in viele Bereiche der Weltraumwissenschaft, wo jedes Stück Information dazu beitragen kann, die Geheimnisse unseres Universums zu entschlüsseln.