Auf der Suche nach möglichen Anzeichen für außerirdische Intelligenz (ETI) mussten Wissenschaftler wirklich über den Tellerrand hinaus denken. Da es eine ausgemachte Sache ist, dass viele ETIs älter und technologisch fortgeschrittener als die Menschheit wären, müssen diejenigen, die sich mit der Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) befassen, überlegen, was eine fortgeschrittenere Spezies tun würde.
Eine besonders radikale Idee, die vorgeschlagen wurde, ist, dass Zivilisationen der Raumfahrt die von Schwarzen Löchern (Hawking-Strahlung) emittierte Strahlung nutzen könnten, um Strom zu erzeugen. Darauf aufbauend hat Louis Crane - ein Mathematiker der Kansas State University (KSU) - kürzlich eine Studie verfasst, die vorschlägt, wie Untersuchungen mit Gammateleskopen Hinweise auf Raumfahrzeuge finden könnten, die von winzigen künstlichen Schwarzen Löchern angetrieben werden.
Die Studie „Suche nach außerirdischen Zivilisationen mit Gammastrahlenteleskopen“ wurde kürzlich online veröffentlicht. Dies ist das zweite von Dr. Crane veröffentlichte Papier zu diesem Thema, von dem das erste von Shawn Westmoreland (einem Physikstudenten an der KSU) mitverfasst und 2009 mit dem Titel „Are Black Hole Spacecraft Possible?“ Veröffentlicht wurde.
In der ersten Arbeit untersuchten Crane und Westmoreland die Möglichkeit, Hawking-Strahlung von einem künstlichen Schwarzen Loch zu verwenden. Sie kamen zu dem Schluss, dass dies am Rande der Möglichkeiten liege, dass jedoch Quantengravitationseffekte (die derzeit unbekannt sind) ein Problem darstellen könnten. In seiner jüngsten Arbeit ging Crane noch einen Schritt weiter und beschrieb, wie die resultierenden Gammastrahlen, die ein solches System erzeugen würde, bei der Suche nach ETIs helfen könnten.
Das Konzept eines Raumfahrzeugs mit Schwarzem Loch wurde erstmals von dem berühmten Science-Fiction-Autor Arthur C. Clarke in diesem Roman von 1975 vorgestellt. Kaiserliche Erde. Eine ähnliche Idee präsentierte Charles Sheffield 1978 in seiner Kurzgeschichte „Killing Vector“. In beiden Fällen beschreiben Clarke und Sheffield, wie fortgeschrittene Zivilisationen Energie aus rotierenden Schwarzen Löchern gewinnen können, um ihren Energiebedarf zu decken.
Abgesehen davon, dass es sich um reines Science-Fiction-Gold handelt, bietet die Fähigkeit, ein Schwarzes Loch zur Stromerzeugung zu nutzen, einige ziemlich große Vorteile. Wie Dr. Crane dem Space Magazine per E-Mail beschrieb:
„Eine fortgeschrittene Zivilisation würde ein mikroskopisch kleines Schwarzes Loch nutzen wollen, weil es Materie einwerfen und Energie herausholen könnte. Es wäre die ultimative Energiequelle. Insbesondere könnte es ein Raumschiff antreiben, das groß genug ist, um gegen relativistische Geschwindigkeiten abgeschirmt zu werden. Keines der von der NASA untersuchten Raumschiffkonzepte erwies sich als realisierbar… Es könnte die einzige Möglichkeit sein. “
Darüber hinaus würden die mit dieser Art von technologischer Aktivität verbundenen Signaturen (auch als „Technosignaturen“ bezeichnet) einen sehr hohen Fortschritt anzeigen. Angesichts des enormen Energiebedarfs für die Schaffung eines künstlichen Schwarzen Lochs sowie der technischen Herausforderungen, die mit seiner Nutzung verbunden sind, würde der Prozess über alles andere als eine Typ-II-Zivilisation auf der Kardaschew-Skala hinausgehen.
"Um ein künstliches Schwarzes Loch zu erzeugen, müssten wir einen Milliarden-Tonnen-Gammastrahlenlaser auf nukleare Dimensionen fokussieren", sagte Dr. Crane. "Es ist, als würde man so viele High-Tech-Atombomben herstellen, wie es Autos auf der Erde gibt. Nur das Ausmaß ist jenseits der gegenwärtigen Weltwirtschaft. Eine Zivilisation, die das Sonnensystem voll ausnutzt, hätte die Ressourcen. “
Dies ist nicht einmal die geringste technische Herausforderung, von der die meisten weit über das hinausgehen, wozu die Menschheit fähig ist. Dazu gehört die schiere Menge an Energie, die benötigt wird, um den Gammastrahlenlaser anzutreiben, wo diese Energie gespeichert wird und wie diese Emissionen auf einen atomgroßen Raum fokussiert werden. Wie Crane angedeutet hat, gibt es Vorschläge, wie dies getan werden könnte, aber sie bleiben höchst spekulativ.
Neben dem Konzept selbst ist die Idee einer Zivilisation, die von Schwarzen Löchern angetrieben wird, auch wegen der Möglichkeiten interessant, die sie für die SETI-Forschung bietet. Wie bei anderen Anzeichen technologischer Aktivität (a.k.a. „Technosignaturen“) könnte eine Zivilisation, die winzige künstliche Schwarze Löcher nutzt, die mit Gammastrahlenlasern erzeugt wurden, dank einer kleinen Sache, die als „Überlauf“ bekannt ist, nachweisbar sein.
Dieses Konzept wurde von Prof. Philip Lubin in einer Studie aus dem Jahr 2016 beschrieben, in der er vorschlug, dass Hinweise auf ETIs durch die Suche nach Anzeichen gerichteter Energie gefunden werden könnten. In Übereinstimmung mit Lubins eigener Forschung mit Lasern zur Planetenabwehr und zum Laserantrieb (für die NASA und als Teil von Breakthrough Starshot) schlug Lubin vor, dass fehlerhafte Blitze von Laserenergie (auch bekannt als "Spill-Over") auf eine technologisch fortgeschrittene Zivilisation hinweisen könnten.
Auf die gleiche Weise könnten sich SETI-Forscher auf Gammastrahlenteleskope verlassen, um nach Anzeichen eines Überlaufs von Gammastrahlenlasern zu suchen. Crane drückte es aus:
„Wenn eine fortgeschrittene Zivilisation bereits solche Raumschiffe hätte, könnten aktuelle VHE-Gammastrahlenteleskope diese bis zu 100 bis 1000 Lichtjahre erfassen, wenn wir uns in ihrem Strahl befinden. Sie könnten von natürlichen Quellen durch ihre sich über einen Zeitraum von Jahren ständig ändernde Rotverschiebung unterschieden werden zu Jahrzehnten. Um dies zu untersuchen, müssten Astronomen Zeitreihen von Frequenzkurven der punktförmigen Gammastrahlenquellen führen. Dies scheint derzeit nicht der Fall zu sein. “
Was vielleicht am aufregendsten ist, ist die Tatsache, dass Astronomen möglicherweise bereits Anzeichen für einige Kardaschew-Zivilisationen vom Typ II gefunden haben, die diese Art von Methode zur Energieerzeugung verwenden. Crane erklärte, dass in unserem Universum mehrere punktförmige Gammastrahlenquellen entdeckt wurden, für die keine natürliche Erklärung gegeben wurde.
Zukünftige Beobachtungen mit weltraumgestützten Teleskopen wie dem Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop (FGST) und bodengestützten Einrichtungen wie dem Hochenergiestereoskopischen System (HESS) und dem Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS) könnten helfen, festzustellen, ob Diese Quellen könnten tatsächlich künstlicher Natur sein.
In Verbindung mit Instrumenten der nächsten Generation mit höherer Auflösung und Bildgebungsfunktionen könnten Gammastrahlenlaser-Spillover und andere potenzielle Technosignaturen vorhanden sein, die nur darauf warten, identifiziert zu werden. In der Zwischenzeit hat die Menschheit noch einen langen Weg vor sich, bevor sie über den Aufbau dieser Art von Technologie nachdenken kann.
Ähnlich wie Dyson Spheres, Alderson Disks, Space Elevators und die Fähigkeit, Sterne zu bewegen, muss diese Art von Typ-II-Megaprojekt nur warten, bis die Menschheit einige kleinere Herausforderungen bewältigen kann. Etwas mehr unsere Geschwindigkeit, wie Wege zu finden, sich auf anderen Planeten in unserem Sonnensystem niederzulassen oder zu lernen, wie man die Ressourcen der Erde nachhaltig nutzt!
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