Das SETI-Ellipsoid ist eine Ellipse im Weltraum mit der Erde an einem Brennpunkt und SN 1987A am anderen. Die Sterne am Rande des Ellipsoids haben die Supernova gesehen, und etwaige außerirdische Signale könnten mit ihr synchronisiert sein.(Bildnachweis: Zayna Sheikh)
Wenn Außerirdische ihre Signale mit dem Licht der Supernova 1987A synchronisieren, dann ist die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) im Gange. Wissenschaftler der Einrichtung sagen, dass sie in der Lage sein könnten, solche Signale zu finden, indem sie auf dem so genannten „SETI-Ellipsoid“ nach ihnen suchen.
Vor etwa 167.600 Jahren explodierte ein blauer Überriesenstern als Supernova in der Großen Magellanschen Wolke, einer kleinen Satellitengalaxie, die an unsere eigene Milchstraße angrenzt. Das von dieser Supernova ausgehende Licht raste mit 299.792.458 Metern pro Sekunde durch den Weltraum.
Dann, am 24. Februar 1987, erreichte es die Erde.
Die Supernova wurde als SN 1987A bekannt, und ihr Licht machte nicht an der Erde halt. Es wanderte weiter, tiefer und tiefer in unsere Galaxie, wo anderes außerirdisches Leben einen Blick darauf erhaschen könnte. Daher rührt das Konzept des SETI-Ellipsoids. Es ist definiert als ein elliptisch geformtes Volumen, mit der Erde an einem Brennpunkt und SN 1987A am anderen; sein Umfang zeigt Orte an, an denen genug Zeit vergangen ist, damit das Licht der Supernova einen Stern erreichen konnte und damit technologisches Leben auf einem Planeten, der diesen Stern umkreist, ein Signal aussenden konnte, das uns jetzt erreichen würde.
Die Idee ist, dass wir das SETI-Ellipsoid als einen so genannten Schelling-Punkt verwenden können, ein Konzept aus der Spieltheorie. Es beschreibt eine Art Brennpunkt, um den herum zwei Protagonisten – in diesem Fall sendende Außerirdische und menschliche Astronomen, die ihre Signale beobachten oder abhören – ihre Aktivitäten koordinieren können, ohne ihre Absichten vorher mitzuteilen. Wenn sich das kompliziert anhört, sollte man bedenken, dass SETI seit Frank Drakes Projekt Ozma, der allerersten SETI-Suche, die im April und Mai 1960 stattfand, Schelling-Punkte verwendet. Drake suchte nach Radiosignalen bei der ikonischen 21-Zentimeter-Wasserstoffwellenlänge, weil er dachte, dass Außerirdische erkennen würden, dass unsere Astronomen routinemäßig bei dieser Wellenlänge suchen. Die Übertragung auf einer so weit verbreiteten Wellenlänge, so seine Überlegung, würde die Chance erhöhen, dass ein Signal entdeckt wird.
„Wie Dr. Jill Tarter oft betont, ist die SETI-Suche wie die Suche nach einer Nadel in einem 9-D-Heuhaufen“, sagte Sofia Sheikh vom SETI Institute und der University of California, Berkeley in einer Erklärung. „Jede Technik, die uns helfen kann, Prioritäten bei der Suche zu setzen, wie das SETI-Ellipsoid, könnte uns möglicherweise eine Abkürzung zu den vielversprechendsten Teilen des Heuhaufens bieten.
Eine Animation, die zeigt, wie das SETI-Ellipsoid mit der Zeit wächst. (Bildnachweis: Zayna Sheikh)
Die Hoffnung ist, dass technologische Außerirdische, die SN 1987A gesehen haben, ihre Signale mit diesem Ereignis synchronisieren würden, da sie wissen, dass wir auf dem SETI-Ellipsoid danach suchen würden. Das Problem ist jedoch, dass es bis vor kurzem unmöglich war, das Ellipsoid mit einem angemessenen Grad an Genauigkeit zu durchsuchen.
Um zu verstehen, warum das so ist, werfen wir einen Blick auf die Geschichte von SETI und der Astronomie.
Das Konzept des SETI-Ellipsoids ist nicht neu. Es wurde erstmals 1976 von T. B. Tang im Journal of the British Interplanetary Society und 1977 von dem sowjetischen Astronomen P. V. Makovetskii unabhängig voneinander beschrieben. Zu dieser Zeit gab es keine offensichtlichen Ziele, um die herum ein SETI-Ellipsoid aufgebaut werden konnte; Makovetskii schlug vor, die Nova Cygni 1975 zu verwenden, bei der es sich um einen Ausbruch eines Weißen Zwerges handelte, der Materie von einem begleitenden Roten Zwergstern anhäufte, was das System dazu veranlasste, sich für etwa eine Woche erheblich aufzuhellen.
Nach der Entdeckung von SN 1987A erkannte der ungarische Astronom Iván Almár, dass damit ein neues SETI-Ellipsoid-Thema geschaffen worden war, und 1994 beschrieb der argentinische Astronom Guillermo Lemarchand eine Suche unter Verwendung dieses Ellipsoids. Doch die Unsicherheiten bei den Entfernungen der Sterne in der Nähe des Ellipsoids waren zu groß. Unsicherheiten in der Entfernung entsprechen Unsicherheiten in der Zeit; wenn wir uns bei der Entfernung zu einem Stern beispielsweise auch nur um ein halbes Lichtjahr irren, würde das bedeuten, dass unsere Suche nach synchronisierten Signalen sechs Monate zu früh oder zu spät wäre. Und das Timing kann bei der Suche nach Technosignaturen alles sein.
Das SETI-Ellipsoid ist eine Ellipse im Weltraum mit der Erde an einem Brennpunkt und SN 1987A am anderen. Die Sterne am Rande des Ellipsoids haben die Supernova gesehen, und alle außerirdischen Signale könnten mit ihr synchronisiert sein. (Bildnachweis: Zayna Sheikh)
Erst in den letzten zehn Jahren, mit dem Beginn der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation, die die Positionen und Eigenschaften von einer Milliarde Sternen messen soll, haben Astronomen damit begonnen, Entfernungen zu Sternen mit der erforderlichen Genauigkeit zu ermitteln, um das SETI-Ellipsoid von SN 1987A zu durchsuchen. Daher hat ein Team unter der Leitung von James Davenport von der University of Washington in Seattle die Gaia-Daten mit Sternen auf dem SETI-Ellipsoid kombiniert, die sich in der kontinuierlichen Beobachtungszone des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA befinden.
TESS beobachtet ein Jahr lang jede Himmelshalbkugel und teilt diese Halbkugeln in Sektoren ein. TESS beobachtet jeden Sektor 27 Tage lang und hält Ausschau nach exoplanetaren Transits, bevor es zum nächsten Sektor weitergeht. Es gibt jedoch eine Region um jeden Himmelspol, die in jedem Sektor auftaucht. Dies ist die Continuous Viewing Zone, in der TESS ein ganzes Jahr lang Daten sammelt.
Davenports Team hat 32 Sterne in der Continuous Viewing Zone identifiziert, die sich auf dem SETI-Ellipsoid befinden, und die Datenmenge von einem Jahr erlaubt einen gewissen Spielraum für den Fall, dass die Entfernungen dieser Sterne noch unsicher sind. Da es sich bei TESS um ein optisches Teleskop handelt, kann es nur optische Signale und keine Radiobotschaften aufspüren. Davenports Team untersuchte das Licht der 32 Sterne im Laufe des Jahres und suchte nach Anomalien, die auf eine technologische Signatur hinweisen. Zu diesen Anomalien könnte eine Aufhellung durch ein Lasersignal gehören, ein unorthodoxer Transit durch eine künstliche Struktur oder sogar ein künstlicher Ausbruch, der die Lichtkurve von SN 1987A nachahmt. 1994 schlug Lemarchand vor, nach einem „gefälschten Pulsar“-Signal zu suchen, da Außerirdische wissen könnten, dass Astronomen nach einem Pulsar suchen würden, der im Feuer der Supernova entstanden ist. (Bis heute wurde kein Pulsar in SN 1987A entdeckt.)
Es genügt zu sagen, dass Davenports Team keine Anomalien gefunden hat und daher keine Beweise für Außerirdische entdeckt wurden. Das SETI-Ellipsoid wächst jedoch ständig (sogar mit Lichtgeschwindigkeit) und wird in Zukunft auf andere Sterne übergreifen.
Das bevorstehende PANOSETI-Projekt (Panoramic SETI), das den gesamten vom Lick Observatory in Kalifornien aus sichtbaren Himmel kontinuierlich beobachten und nach optischen und Nahinfrarot-Lasersignalen suchen wird, eignet sich perfekt für die Untersuchung des SETI-Ellipsoids. Das Vera C. Rubin-Observatorium in Chile könnte ebenfalls eine entscheidende Rolle spielen, wenn es später in diesem Jahrzehnt in Betrieb genommen wird.
„Neue Durchmusterungen des Himmels bieten bahnbrechende Möglichkeiten für die Suche nach Technosignaturen, die mit Supernovae koordiniert sind“, sagte die Mitforscherin Bárbara Cabrales vom Smith College in den Vereinigten Staaten in der Erklärung.
Die Analyse des SETI-Ellipsoids und die Ergebnisse der Sterne in der kontinuierlichen Beobachtungszone von TESS wurden letztes Jahr in der Zeitschrift The Astronomical Journal beschrieben.
