Astronomen scannen Hunderte von Sternen nach „anomalen Transits“

Teleskope haben in den letzten Jahren zahlreiche Daten über Exoplaneten gesammelt. Einer der gebräuchlichsten Datensätze verfolgt sogenannte Transite, wenn ein Exoplanet vor seinem Mutterstern vorbeizieht und dabei das Licht des Sterns leicht schwächt. Die meisten Exoplaneten wurden auf diese Weise gefunden, aber in den Daten könnten noch andere interessante Details verborgen sein.

Was würde es beispielsweise bedeuten, wenn die Transite auf eine Weise ablaufen würden, die nicht der typischen Newtonschen Physik entspricht? Eine Antwort auf diese Frage ist, dass hinter der Diskrepanz möglicherweise eine intelligente Kraft steckt – und genau danach hat eine Forschergruppe von Breakthrough Listen kürzlich in einem Artikel gesucht veröffentlicht auf der arXiv Preprint-Server.

Technisch gesehen betrachteten die Forscher nicht einfach Transite, sondern einen Datensatz namens Lichtkurve. Diese Diagramme verfolgen die Helligkeit eines Objekts über die Zeit – Transite werden normalerweise durch einen deutlichen Abfall in der Lichtkurve eines Sterns identifiziert.

Aber wie die Lichtkurve eines Sterns von einem Planeten beeinflusst wird, kann auf verschiedene Weise variieren. Beispielsweise könnte die Bahn über die Sternoberfläche etwas variieren oder bei einem zweiten Durchgang langsamer verlaufen. Anomalien wie diese halten Astronomen die ganze Nacht wach – natürlich, um ihre Arbeit zu erledigen.

Breakthrough Listen hatte bisher mehrere vielversprechende Hinweise, aber noch nichts Endgültiges. Bildnachweis: YouTube-Kanal des SETI-Instituts

In ihrer Freizeit träumen sie jedoch möglicherweise von Außerirdischen. Eine technologisch fortgeschrittene Zivilisation könnte die Lichtkurve ihres Planeten durch gigantische Triebwerke oder ein ähnliches kolossales Ingenieurprojekt verändern. Tatsächlich könnte der Planet selbst ein solches Ingenieurprojekt sein, etwa eine Birkenwelt oder eine andere megalithische Struktur.

Der Weg, dem auf die Spur zu kommen, wäre herauszufinden, ob es solche anomalen Lichtkurven gibt, die andere physikalische Phänomene nicht erklären können. Leider scheint die Antwort nach einer vorläufigen Suche in den Lichtkurvendaten von Kepler „Nein“ zu sein.

Das heißt nicht, dass es überhaupt keine anomalen Signaturen gab. Tatsächlich gab es 228 Exoplanetensysteme, die ein anomales Signal hatten. Zehn dieser Systeme passten jedoch nicht gut in das Softwaremodell, das die Forscher kennen wollten (interessanterweise bekannt als Batman), sodass ihnen 218 Kandidatensysteme zur manuellen Überprüfung blieben.

Jason Wright, Professor an der Penn State University und technisches Mitglied von Breakthrough Listen, beschreibt verschiedene Arten von Technosignaturen, die gefunden werden könnten. Bildnachweis: BerkeleySETI YouTube-Kanal

Um diese gewaltige Aufgabe leichter zugänglich zu machen, unterteilten die Forscher die anomalen Signale in drei verschiedene Kategorien – Transite, die scheinbar „fehlten“, Transite, die tiefer als erwartet waren, und Transite, die erhebliche Transit-Timing-Variationen (TTV) aufwiesen – d. h. die Der Planet bewegte sich entweder schneller oder langsamer als bei seiner ersten Beobachtung.

Den Großteil der Arbeit nimmt die Aufschlüsselung der Details dieser 218 anomalen Systeme ein. Dennoch ist das Ergebnis all dieser Forschung, dass es keine Transite gibt, die eindeutig durch etwas erzeugt zu sein scheinen, das man als technologisch bezeichnen könnte – was moderne Astronomen mittlerweile als Technosignatur bezeichnen.

Das ist allerdings noch früh. Bisher haben wir von den wahrscheinlich existierenden Milliarden Exoplaneten mehr als 5.000 gefunden. Statistiken sind in diesem Fall nicht wirklich auf unserer Seite und daher sind weitere Daten erforderlich. Das Durchsuchen dieser Daten mithilfe von Techniken wie der in diesem Artikel entwickelten wird in den nächsten Jahrzehnten ein Schwerpunkt von Astrobiologen und anderen an SETI interessierten Personen sein. An Daten zum Durchsuchen wird es ihnen sicherlich nicht mangeln, da immer mehr Teleskope zur Planetensuche online gehen.

Mehr Informationen:
Anna Zuckerman et al., The Breakthrough Listen Search for Intelligent Life: Erkennung und Charakterisierung anomaler Transite in Kepler-Lichtkurven, arXiv (2023). DOI: 10.48550/arxiv.2312.07903

Zeitschrifteninformationen:
arXiv

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