https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...ruefen20230719/

Neue Methode kann interstellare Herkunft von SETI-Signalen prüfen:


Symbolbild: Das Green Bank Radioteleskop in West Virginia, USA.
Copyright: JPL, Gemeinfrei

Berkeley (USA) – Immer dann, wenn Astronomen potenzielle intelligente Radiosignale aus dem All orten, stellt sich die Frage, ob die Radioemissionen tatsächlich aus dem All oder nicht auch von einer irdisch-technologischen Quelle wie Satelliten, Funksignalen oder gar einem nahen Mikrowellenherd stammen. Mit einer neuen Analysemethode können Astronomen und Astronominnen auf der Suche nach intelligenten Signalen nun prüfen, ob ein solches Signal tatsächlich aus dem fernen All stammt.
Auch wenn die Suche nach außerirdischer Intelligenz (Search for ExtraTerrestrial Intelligence, SETI) mittlerweile auch nach Lasersignalen oder anderen Formen sogenannter Technologie-Signaturen fahndet, so beruht ein Großteil dieser Suche noch immer auf der Suche nach Radiosignalen im Schmalbandbereich. Doch genau diese Form von SETI ist zugleich auch besonders anfällig dafür, Signale zu detektieren, die zunächst wie ein SETI-Signal erscheinen, tatsächlich aber unserer eigenen Technologie entspringen, sei es innerhalb oder auch außerhalb unserer Atmosphäre.

Wie das Team um Andrew Siemion, dem Hauptuntersucher der umfangreichsten SETI-Initiative “Breakthrough Listen” und zugleich Direktor des Berkeley SETI Research Center (BSRC) an University of California in Berkeley aktuell im Fachjournal “The Astrophysical Journal ” (DOI: 10.3847/1538-4357/acdee0) berichtet, haben sie einen Weg gefunden, potenzielle SETI-Signale daraufhin zu überprüfen, ob sie zuvor das interstellare Medium durchquert haben, bevor sie mit unseren irdischen Signalen detektiert wurden. Auf diese Weise kann nun sehr einfach überprüft werden, ob es irdischer oder außerirdischer bzw. interstellarer Herkunft ist – selbst wenn es sich nur um eine einmalige Detektion eines potenziellen SETI-Signals, wie das sogenannte „Wow!“-Signal von 1977 handelt.


Der Datenausdruck des Astronoms Jerry R. Ehman mit dessen handschriftlicher und für das Signal namensgebender „WOW“-Notiz vom 15. August 1977.
Copyright: Big Ear Radio Observatory and North American AstroPhysical Observatory (NAAPO)

Es war der 15. August 1977 als Radioastronomen am Big-Ear-Teleskop an der Ohio State University (s. Abb.) ein starkes Radiosignal aus dem all empfingen. Das Signal auf 1420 Megahertz war derart stark, dass der Astronom Jerry Ehman auf dem Ausdruck der Daten schriftlich den Hinweis „Wow!“ vermerkte (s. Abb. o.).


1420 Megahertz entspricht dabei der Wellenlänge von Wasserstoffatomen von 21 Zentimetern und damit genau jener Hauptfrequenz, die von Astronomen bei der Suche nach intelligenten außerirdischen Signalen (Search for Extraterrestrial Intelligence, SETI) bevorzugt absuchen, da es sich bei Wasserstoff um das im Universum am häufigsten vorkommende Element handelt, das Energie sowohl absorbiert und aussendet und diese Frequenz zudem erdähnliche Atmosphären am einfachsten durchdringen kann.

Trotz intensiver Bemühungen blieb seither die Suche nach wiederholten Signalen der gleichen Quelle ergebnislos. Während Analysen des Signals Satelliten und eine Reflektion von der Erdoberfläche ausschließen, hoben Kritiker einer irdischen Deutung schon immer hervor, dass die Intensität des Signals während der Beobachtungsdauer von 72 Sekunden anstieg und wieder abfiel. Diese 72 Sekunden entsprechen genau der Zeitspanne, über die das „Big Ear“ aufgrund seines Sichtfeldes und der Erdrotation ein Objekt verfolgen konnte. Das Signal scheint also tatsächlich aus dem Weltraum gekommen zu sein.

“Ich denke, dass es sich hierbei um einen der wichtigsten Fortschritte für Radio-SETI seit langer Zeit handelt”, kommentiert Siemion und führt dazu weiter aus: „Es ist das erste Mal, dass wir über eine Methode verfügen, mit der wir ein potenzielles SETI-Signal von einer Radiofrequenzinterferenz unterscheiden können. Das ist besonders angesichts von einmaligen Signalen, wie ‚Wow!‘ von Bedeutung, die kein zweites Mal auftauchen und somit auch nicht durch weiterführende Beobachtungen überprüft werden können.“

Tatsächlich sei es gut möglich, dass die erste Detektion eines außerirdischen Signals, die eines einmaligen Signals sei, so der SETI-Astronom weiter. „Wenn sich ein Signal einfach nicht wiederholt, gab es bislang nicht viel, was wir tun konnten, um es weiter zu analysieren. Somit blieb die wahrscheinlichste Erklärung zwangsläufig jene, dass es sich um eine irdische Interferenz handelte. Mit der neuen Methode können wir nun feststellen, ob ein Signal das interstellare Medium (ISM) durchquert hat, und das ist ein wirklich mächtiger Vorteil.“

Wie Bryan Brzycki, Imke de Pater und Siemion gemeinsam mit Kollegen und Kolleginnen von der Cornell University und dem SETI Institute in ihrem Fachartikel erläutern, basiert die beschriebene Szintillation-Methode, wie sie schon bald bei zukünftigen SETI-Beobachtungskampagnen mit dem Green Bank Telescope in West Virginia oder der südafrikanischen MeerKAT-Teleskopanalage zum Einsatz kommen soll, auf charakteristischen Merkmalen eines Signals, wie sie entstehen, wenn dieses das interstellare Medium durchquert hat.

Diese Eigenschaften werden hauptsächlich von freien Elektronen im kalten Plasma des interstellaren Mediums erzeugt und verursachen mit der Zeit ein Auf- und Abfallen der Signalamplitude – die sogenannte Szintillation, eine Art Funk-Funkeln. „Das liegt daran, dass die Signale vom kalten Plasma derart leicht gebrochen bzw. gebogen werden, dass, wenn die Radiowellen dann schlussendlich die Erde auf unterschiedlichen Wegen erreichen, diese Wellen sowohl positiv als auch negativ miteinander interferieren.“ Tatsächlich erzeugt auch unsere eigene Erdatmosphäre eine solche Szintillation oder ein Funkeln im optischen Lichtspektrum von fernen Sternen, das Sternenfunkeln. (Planeten, bei denen es sich nicht um Punk-Lichtquellen handelt, funkeln übrigens aufgrund ihrer relativen Nähe in der Regel nicht bzw. derart gering, dass es visuell kaum zu erkennen ist.)

Mithilfe eines Computeralgorithmus können die Astronomen nun die Szintillation von Schmalbandsignalen analysieren und binnen weniger als einer Minute erkennen, ob ein Signal das interstellare Medium durchquert hat oder auch nicht.

Zur Anwendung soll die neue Methode vor allem bei der Suche nach Signalen genutzt werden, deren Quelle mehr als 10.000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt, da ein potenzielles Signal dann ausreichend ISM durchquert hat, um die Szintillation in ausreichendem Maße detektieren zu können. „Signale, die aus potenziell geringeren Distanzen stammen, etwa von unserem nächsten Nachbarstern Proxima Centauri, würden diesen Effekt allerdings noch nicht aufweisen.“

Rechercherquelle: University of California – Berkeley
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...iative20231121/

Suche nach außerirdischer Intelligenz: Europäische LOFAR-Teleskope
beteiligen sich an SETI-Initiative:


Die LOFAR-Anlage nahe Birr Castle in Irland
Copyright: LOFAR

Dublin (Irland) – Während sich die traditionelle Suche nach außerirdischer Intelligenz (Search for ExtraTerrestrial intelligence, SETI) auf Frequenzbereich oberhalb von einem Gigahertz (etwa der sog. Wasserstofflinie bei 1,42 GHz) konzentriert, beteiligen sich nun auch die Teleskope der europäischen Low Frequency Array (LOFAR)an der Suche der SETI-Initiative „Breakthrough Listen“ und suchen erstmals auch nach Signalen in niedrigeren Frequenzbereichen.
Das sich über ganz Europa spannende LOFAR-Netzwerk von entsprechenden Radioantennen deckt zum einen den Frequenzbereich von 10 bis 90 MHz, an anderen Orten von 100 bis 250 MHz ab. Gemeinsam mit Breakthrough Listen haben LOFAR-Stationen in Irland und Schweden bereits 1,6 Millionen Sternensysteme nach potenziellen niedrigfreuqenten SETI-Signalen im Bereich von 110 bis 190 MHz abgesucht. Das Team um Owen Johnson und Professor Evan Keane vom Trinity College in Dublin und Kollegen vom schwedischen Onsala Space Observator hat die ersten die Ergebnisse aktuell im Fachjournal „The Astronomical Journal“ (DOI: 10.3847/1538-3881/acf9f5) veröffentlicht.

Bei ihrer Suche hoffen die Astronomen, Signallecks von leistungsstarken Sendeanlagen zu finden, die etwa für planetares Radar oder Kommunikation mit Raumschiffen genutzt werden.

Durch den Einsatz mehrerer LOFAR-Anlagen an verschiedenen Orten, war es den beteiligten Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen möglich, schnell falsche Positive auszusortieren, wenn etwa ein vermeintlich anomales Signal nur von einer Antennenanlage, nicht aber auch an anderen Orten detektiert werden konnte. In einem solchen Fall handelt es sich dann um sogenannte lokale Interefferenz, also um ein technisches Signal aus einer lokalen irdischen Quelle und nicht um ein potenzielles künstliches Signal aus dem fernen All.

Wie die Forscherinnen und Forscher berichten, wurde bislang jedoch noch kein niedrigfrequentes Signal entdeckt, dessen Verschiebung mit der Rotation eines Exoplaneten übereinstimmen würde, auf dem sich eine entsprechende Sendeanlage befinden könnte.

Die beteiligten Astronomen und Astronominnen unterstreichen jedoch, dass die jetzt veröffentlichten Ergebnisse erst der Anfang ihrer Suche seien und in den kommenden Jahren zahlreiche Verbesserungen in Methode und Empfindlichkeit der Teleskope erreicht werden soll. So sollen in den kommenden Jahren weitere LOFAR-Anlagen an der SETI-Durchmusterung beteiligt und so auch der abzusuchende Frequenzbereich auf 15 bis 240 MHz ausgeweitet werden.

“Noch haben wir Milliarden von Sternensystemen vor uns und wir werden zusehends auch künstliche Intelligenz nutzen, um die gewaltigen Datenmengen auszuwerten.“

Recherchequelle: Trinity College Dublin
© grenzwissenschaft-aktuell.de

https://www.grenzwissenschaft-aktuell.de...eginnt20240117/

COSMIC SETI: Mega-Suche nach außerirdischer Intelligenz beginnt:


Die Grafik zeigt die Positionen aller bisher von COSMIC anvisierten Sterne. Die Koordinaten jedes kleinen Punktes stellen einen Zielstern dar und die ausgefüllten Himmelsfelder markieren Regionen, die bereits im Rahmen des VLA Sky Survey kartiert wurden, die den Himmel mit einer Rate von 2000 Quellen pro Stunde untersuchte.
Copyright/Quelle: SETI Institute

Mountain View (USA) – In einem großen Gemeinschaftsprojekt haben sich das SETI Institute, die SETI-Initiative „Breakthrough Listen“ und das National Radio Astronomy Observatory (NRAO) der US-amerikanischen National Science Foundation (NSF).
zu „COSMIC SETI“ („Commensal Open-Source Multimode Interferometer Cluster“ SETI) zusammengeschlossen, um die Suche nach außerirdischen Signalen und Technologiesignaturen massiv auszuweiten.

Die Idee hinter COSMIC ist es also, die gewaltige Radioteleskopanlage der Karl G. Jansky „Very Large Array“ (VLA) simultan während der sonstigen wissenschaftlichen Beobachtungen mit den 27 großen Radioteleskopen der Anlage für die Suche nach intelligenten Technologie-Signalen zu nutzen und die Daten direkt an die SETI-Astronomen und -Astronominnen zur Analyse zu übertragen.

Hintergrund
Die Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) befindet sich der Ebene von San Agustin im US-Bundesstaat New Mexico. Die Anlage besteht aus insgesamt 27 Radioteleskopen mit einem Durchmesser von jeweils 25 Metern, die entlang dreier umgekehrt-Y-förmig angeordneter Gleise von je 21 km Länge platziert werden können. Auf diese Weise erreicht die Anlage eine kombinierte Kollektorfläche von 130 Metern. Die einzelnen Antennen können fortwährend das Radiospektrum im Frequenzbereich von 1 bis 50 GHz absuchen.


Einige Teleskope der „Karl G. Jansky Very Large Array“ (VLA).
Copyright: NRAO

Einzelne Schüsseln sind zudem in der Lage auch unterhalb von 1 GHz bis auf 54 MHz (also dem Frequenzbereich irdischer TV-Übertragungen) zu suchen. Wenn die Anlage im SETI-Betrieb online gehen wird, wird sie innerhalb von zwei Jahren rund 40 Millionen galaktische Systeme absuchen können. Auf diese Weise wird das bislang umfangreichste SETI-Beobachtungsprogramm der nördlichen Hemisphäre möglich sein. „Die COSMIC-Suche wird empfindlich genug sein, um Signale von Sendeanlagen von der Größe des Arecibo-Radioteleskops bis auf eine Entfernung von etwa 81 Lichtjahren im Frequenzbereich von 230 MHz bis 50 GHz orten zu können, erläutert die COSMIC-Projektwissenschaftlerin Cherry Ng vom SETI Institute. „Auf diese Weise decken wir auch Teile des Frequenzspektrums ab, innerhalb derer bislang noch nie nach intelligenten Signalen gesucht wurde.“

Während frühere SETI-Projekte jeweils nur wenige Tausend Sterne nach potenziell intelligenten Signalen absuchen konnten, wird COSMIC SETI zeitgleich hunderttausende ferne Sterne und Planetensystem im Frequenzbereich von 0,75 bis 50 Gigahertz abhören können. Auf diese Weise kann das Projekt zudem 80 Prozent des gesamten Himmels absuchen. Auch dies weitet die Möglichkeiten der Suche nach außerirdischer Intelligenz im Vergleich zu Vorgängerprojekten enorm aus.

„Das Ziel ist nichts Geringeres als die bislang größte Suchkampagne nach technologischen Signalen, innerhalb derer alleine in den ersten sechs Monaten mehr als kosmische 500.000 Quellen abgesucht werden sollen“, erklärt Chenoa Tremblay in einer Presseerklärung des SETI Institute zum Projektstart.

„Das COSMIC-System erweitert die wissenschaftlichen Fähigkeiten des VLA erheblich. Sein Hauptziel, außerirdische Technosignaturen zu entdecken, befasst sich mit einer der tiefgreifendsten wissenschaftlichen Fragen überhaupt“, kommentiert Dr. Paul Demorest vom National Radio Astronomy Observatory und führt dazu weiter aus: „Dieses Thema war mit dem VLA bisher nicht möglich. Durch den parallelen Betrieb mit Projekten wie der VLA Sky Survey wird COSMIC eine der größten SETI-Durchmusterungen aller Zeiten durchführen und gleichzeitig der VLA weiterhin ermöglichen, ihr übliches Programm anderer astronomischer Forschungen durchzuführen.“

Recherchequelle: SETI Institute
© grenzwissenschaft-aktuell.de