1960 machte der berühmte theoretische Physiker Freeman Dyson einen radikalen Vorschlag. In einem Artikel mit dem Titel „Suche nach künstlichen stellaren Quellen für Infrarotstrahlung“ schlug er vor, dass fortgeschrittene außerirdische Intelligenzen (ETIs) gefunden werden könnten, indem nach Anzeichen künstlicher Strukturen gesucht wird, die so groß sind, dass sie ganze Sternensysteme (auch bekannt als Megastrukturen) umfassen. Seitdem haben viele Wissenschaftler ihre eigenen Ideen für mögliche Megastrukturen entwickelt.
Wie Dysons vorgeschlagene Sphere wurden diese Ideen vorgeschlagen, um Wissenschaftlern, die sich mit der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) befassen, etwas zu bieten, nach dem sie suchen können. Dr. Albert Jackson vom in Houston ansässigen Technologieunternehmen Triton Systems hat kürzlich eine Studie veröffentlicht, in der er vorschlug, wie ein fortschrittlicher ETI einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch verwenden könnte, um Neutrinostrahlen zu fokussieren und ein Leuchtfeuer zu erzeugen.
Kurz zusammengefasst hängt die Existenz von Megastrukturen vollständig davon ab, wo eine außerirdische Zivilisation in die Kardaschew-Skala passen würde (d. H. Wenn es sich um eine planetarische, stellare oder galaktische Zivilisation handelt). In diesem Fall schlägt Jackson vor, dass eine Typ-II-Zivilisation in der Lage wäre, einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch durch die Schaffung einer großen Konstellation von Neutrino-sendenden Satelliten einzuschließen.
Dr. Jackson beginnt seine Studie mit einem Zitat aus Freeman Dysons Aufsatz von 1966 "Die Suche nach außerirdischer Technologie", in dem er seine Ziele zusammenfasste:
„Die erste Regel meines Spiels lautet also: Denken Sie an die größtmöglichen künstlichen Aktivitäten mit Grenzen, die nur durch die Gesetze der Physik festgelegt sind, und suchen Sie nach diesen.
In einer früheren Studie schlug Dr. Jackson vor, wie fortgeschrittene ETIs kleine Schwarze Löcher als Gravitationslinse verwenden könnten, um Gravitationswellensignale durch die Galaxie zu senden. Dieses Konzept baut auf jüngsten Arbeiten anderer Forscher auf, die vorgeschlagen haben, Gravitationswellen (GWs), die seit ihrer ersten Entdeckung im Jahr 2016 im Mittelpunkt umfangreicher Forschungsarbeiten stehen, zur Informationsübertragung zu verwenden.
In einem anderen Artikel wagte er auch, wie eine ausreichend fortgeschrittene Zivilisation denselben Linsentyp verwenden könnte, um ein Lasersignal herzustellen. In beiden Fällen wären die technologischen Anforderungen erschütternd und würden eine Infrastruktur in herausragendem Maßstab erfordern. Dr. Jackson geht noch einen Schritt weiter und untersucht die Möglichkeit, dass Neutrinos zur Übertragung von Informationen verwendet werden, da sie sich wie GWs gut durch das interstellare Medium bewegen.
Im Vergleich zu fokussierten Photonenstrahlen (auch bekannt als Laser) haben Neutrinos eine Reihe von Vorteilen in Bezug auf Beacons. Wie Dr. Jackson dem Space Magazine per E-Mail sagte:
„Neutrinos kommen fast ohne Dämpfung aus jeder Quellenrichtung an, dies hätte einen großen Vorteil in der galaktischen Ebene. Photonen in Wellenlängen wie dem Infrarot sind auch gut mit Gas und Staub (warum das Webb ein IR-Oszilloskop ist), dennoch gibt es eine gewisse Absorption. Neutrinos können fast ohne Absorption durch das Universum reisen. “
In Bezug auf den Prozess, durch den ein solches Leuchtfeuer erstellt werden könnte, verweist Jackson erneut auf Freeman Dysons Leitregel, wie ETIs jede Art von Megastruktur erstellen könnten. Diese Regel lautet einfach: "Wenn die Physik es erlaubt, ist es möglicherweise technologisch machbar." Im Fall einer Typ-II-Zivilisation würden die technischen Anforderungen außerhalb unseres Verständnisses liegen, aber das Prinzip bleibt solide.
Grundsätzlich nutzt das Konzept ein Phänomen, das als Gravitationslinsen bekannt ist, bei dem Wissenschaftler auf das Vorhandensein eines massiven intervenierenden Objekts angewiesen sind, um zu fokussieren und zu vergrößern
„Platzieren Sie eine Neutrinoquelle im Orbit um ein Schwarzes Loch oder einen Neutronenstern. Das Schwarze Loch oder der Neutronenstern sind am besten geeignet, da es sich um sehr kompakte Objekte handelt. Ein Schwarzes Loch oder ein Neutronenstern ist eine Gravitationslinse. Diese Linse fokussiert die Neutrinos (es können Photonen oder Gravitonen sein) in einen intensiven Strahl. Wenn dieser Strahl aus der Ferne gesehen wird, ist er so "eng", dass eine Konstellation von Neutrino-Sendern um die Gravitationslinse platziert werden muss, um einen ungefähren isotropen Sender zu erhalten. In diesem Fall beträgt die Anzahl der „Sender“ ungefähr [1018] oder ungefähr eine Milliarde Mal so viele Sterne wie in der Milchstraße. “
Ähnlich wie beim Bau einer Dyson-Kugel wäre diese Art von Ingenieurunternehmen nur für eine Art möglich, die effektiv zu einer Typ-II-Zivilisation geworden war. Mit anderen Worten, eine Zivilisation, die in der Lage ist, die von ihrem eigenen Stern abgestrahlte Energie zu nutzen und zu kanalisieren, was ungefähr 4 × 10 entspricht33 Erg / Sek. (oder 4 × 1026 Watt) Energie - das ist mehrere Billionen Mal so viel, wie die Menschheit derzeit jährlich verbraucht.
Eine weitere interessante Möglichkeit, die sich daraus ergibt, sind die Auswirkungen auf SETI. Angesichts der Tatsache, dass eine ausreichend fortgeschrittene außerirdische Spezies über Neutrinos kommunizieren könnte, könnten Wissenschaftler vorhandene Detektoren verwenden, um die Quellen zu lokalisieren. In dieser Hinsicht könnten fokussierte Neutrinostrahlen zur Liste möglicher "Technosignaturen" - d. H. Anzeichen technologischer Aktivität - hinzugefügt werden, die von SETI-Forschern gesucht werden.
"Es gibt eine Reihe von" Neutrino-Teleskopen "auf der ganzen Welt", erklärte Jackson. „Wenn ein Leuchtfeuer für fortgeschrittene Zivilisationen existiert, könnte es eine sehr ungewöhnliche Anzahl von Neutrino-Ereignissen hervorrufen, weit über den natürlichen Quellen von Neutrinos wie der Sonne oder der Supernova. Dies wäre eine Ergänzung zu den Kandidaten für Anzeichen fortgeschrittener technologischer Aktivität. ”
Um die Dinge mit einem anderen Zitat aus einem der berühmten Essays von Dyson zusammenzufassen:
„Wenn wir im Universum nach Anzeichen künstlicher Aktivitäten suchen, müssen wir nach Technologie und nicht nach Intelligenz suchen. Es wäre viel lohnender, direkt nach Informationen zu suchen, aber Technologie ist das einzige, was wir sehen können. “
Wenn wir mehr über das Universum lernen und uns als Spezies weiterentwickeln, öffnet sich unser Geist für neue Möglichkeiten bei der ständigen Suche nach Leben. Wenn wir Hinweise auf ETIs finden, ist dies durchaus möglich, weil wir endlich gelernt haben, die Unterschriften von zu lesen