(NASA/SOFIA/JPL-Caltech/ESA/Herschel) Die Milchstraße ist 13 Milliarden Jahre alt. Einige der ältesten Sterne unserer Galaxie wurden zu Beginn des Universums selbst geboren. Wir wissen, dass in all diesen Äonen mindestens eine technologische Zivilisation geboren wurde – wir!
Aber wenn die Galaxie so alt ist und wir wissen, dass sie Leben erschaffen kann, warum haben wir dann von niemand anderem gehört?
Wenn eine andere Zivilisation nur 0,1 Prozent des Galaxienalters älter wäre als wir, wäre sie Millionen Jahre weiter als wir und vermutlich weiter fortgeschritten. Wenn wir bereits kurz davor stehen, Leben in andere Welten zu schicken, sollte es in der Milchstraße dann nicht schon von außerirdischen Schiffen und Kolonien wimmeln?
Vielleicht. Es kann aber auch sein, dass wir am falschen Ort gesucht haben. Aktuelle Computersimulationen von Jason T. Wright et al. deuten darauf hin, dass der beste Ort für die Suche nach antiken Weltraumzivilisationen der Kern der Galaxie sein könnte, ein relativ unerforschtes Ziel bei der Suche nach außerirdischer Intelligenz.
Oben: Animation, die die Besiedlung der Galaxie zeigt. Weiße Punkte sind unbesiedelte Sterne, magentafarbene Kugeln sind besiedelte Sterne und weiße Würfel stellen ein Siedlungsschiff auf der Durchreise dar. Die gebildete Spiralstruktur ist auf galaktische Scherung zurückzuführen, wenn sich die Siedlungswelle ausdehnt. Sobald das Zentrum der Galaxie erreicht ist, nimmt die Kolonisierungsrate dramatisch zu. (Quelle: Wright et al.)
Die Abwanderung
Ältere mathematische Modelle der Weltraumkolonisierung haben versucht, die Zeit zu bestimmen, die eine Zivilisation benötigt, um sich in der Milchstraße auszubreiten. Angesichts der Größe der Milchstraße könnte eine großflächige galaktische Besiedlung länger dauern als das Alter der Galaxie selbst.
Ein einzigartiges Merkmal dieser neuen Simulation ist jedoch die Berücksichtigung der Bewegung der Sterne der Galaxie. Die Milchstraße ist nicht statisch, wie in früheren Modellen angenommen, sondern eine wirbelnde Masse. Kolonisierungsschiffe oder -sonden würden zwischen Sternen fliegen, die selbst in Bewegung sind. Die neue Simulation enthüllt diese Sternbewegung AIDS bei der Kolonisierung, die einen diffusen Effekt zur Ausbreitung einer Zivilisation beiträgt.
Die Simulation basiert auf früheren Untersuchungen von Jonathan Carroll-Nellenback et al. Daraus ging hervor, dass sich eine hypothetische Zivilisation mit Unterlichtgeschwindigkeit durch eine sich bewegende Galaxie ausbreiten könnte. Die Simulation geht von einer Zivilisation aus, die Schiffe nutzt, die mit Geschwindigkeiten fahren, die mit unseren eigenen Raumfahrzeugen vergleichbar sind (etwa 30 km/s).
Wenn ein Schiff in der Simulation eine virtuell bewohnbare Welt erreicht, gilt die Welt als Kolonie und kann alle 100.000 Jahre selbst ein anderes Schiff starten, wenn sich eine andere unbewohnte Welt in Reichweite befindet.
Die Reichweite des simulierten Raumfahrzeugs beträgt 10 Lichtjahre mit einer maximalen Reisedauer von 300.000 Jahren. Die Technologie einer virtuellen Kolonie sollte 100 Millionen Jahre überdauern, bevor sie ausstirbt, mit der Möglichkeit, neu angesiedelt zu werden, falls eine andere Kolonie durch galaktische Bewegung in Reichweite gelangt.
Die Ergebnisse sind dramatisch. Die Rotation der Galaxie erzeugt eine Kolonisierungswelle oder „Front“. Sobald die Front den galaktischen Kern erreicht, katalysiert die Dichte des Kerns einen schnellen Anstieg der Kolonisierungsrate. Selbst bei sehr konservativen Geschwindigkeitsbegrenzungen der Raumschiffe könnte ein Großteil der Galaxie in weniger als einer Milliarde Jahren besiedelt werden – einem Bruchteil ihres Gesamtalters.
Sichtlinie
Die Ergebnisse der Simulation bestätigen frühere Vorschläge von Vishal Gajjar et al. um das galaktische Zentrum nach Lebenszeichen abzusuchen. Das Zentrum der Galaxie kann nicht nur schnell besiedelt, sondern auch effizient nach Technologie durchsucht werden.
Wir haben eine direkte Sichtlinie zum Zentrum der Galaxie, das relativ zu uns die dichteste Region des Weltraums umfasst. Und da sich die Galaxie von innen nach außen gebildet hat, ist das Zentrum mit älteren Planeten gefüllt, die mehr Zeit für die Entwicklung des Lebens bieten.
Das Zentrum dient auch als logischer Ort zum „Reden“ mit und von – einem zentralen Brennpunkt der Galaxie. Wenn Sie ein Signal an den Rest der Galaxie senden möchten, können Sie dies vom Zentrum aus tun, um die Scheibe der Milchstraße abzudecken. Wenn Sie ein Signal finden möchten, könnten Sie ebenfalls nach demselben Zentrum suchen.
Gajjar et al . stellen außerdem die Hypothese auf, dass eine fortgeschrittene Zivilisation in der Lage sein könnte, die Energie der Milchstraße zu nutzen zentrales supermassereiches Schwarzes Loch um ein galaxienweites Signalfeuer mit Strom zu versorgen. Sprechen Sie über ein kraftvolles „Hallo!“
Ein Blick von der Erde auf das Zentrum der Galaxie, aufgenommen in der Mojave-Wüste. (Matthew Cimone)
Warum dann so ruhig?
Dennoch beantwortet nichts davon die vorherige Frage – wo sind sie? Tatsächlich erschwert die Geschwindigkeit, mit der die Galaxie kolonisiert werden könnte, den Grund, warum wir von niemandem etwas gehört haben.
Darüber hinaus haben Caroll-Nellenback et al. Beachten Sie auch, dass eine fortgeschrittene Zivilisation während der Kolonisierung möglicherweise neue Antriebstechnologien entwickelt, die die für die Ausbreitung erforderliche Zeit verkürzen. Und doch haben vorläufige Radioscans des galaktischen Kerns keine Signale ergeben.
Vielleicht ist das Schweigen selbst eine Antwort. Die Galaxie ist so alt und hat so viel Zeit für die Ausbreitung des Lebens, dass manche glauben, die Stille mache jede Hoffnung, jemanden zu treffen, zunichte.
Aber es gibt noch Hoffnung!
Die Simulation zeigt, dass es möglich ist, dass einige Teile der Galaxie trotz Äonen der Zeit nie besiedelt werden. Es ist eine Frage der Effizienz. Denken Sie daran, dass Sie möglichst kurze Distanzen besiedeln möchten.
Im Laufe der Zeit sterben einige Kolonien aus und gehen verloren, möglicherweise aufgrund von Ressourcenerschöpfung oder einem katastrophalen Ereignis. Anstatt weiter in den Weltraum vorzudringen, entscheiden sich Kolonien dafür, eine tote Kolonie aus nächster Nähe wieder anzusiedeln.
Es bilden sich Cluster bewohnter Kolonien, umgeben von unbewohnten Planeten, die nie kolonisiert werden. Es wird ein „Steady State“ erreicht, bei dem Regionen der bewohnbaren Welten der Milchstraße einfach zu ineffizient sind, um sie zu besiedeln.
Es gibt auch andere Möglichkeiten, das Schweigen zu erklären. Vielleicht werden langlebige Zivilisationen von Nachhaltigkeit gesteuert und wachsen langsamer als erwartet. Wenn es mehrere kolonisierende Zivilisationen gibt, konkurrieren sie möglicherweise um Ressourcen oder halten Abstand zueinander.
Vielleicht achten Zivilisationen darauf, bewohnte Planeten wie unseren nicht zu beeinträchtigen (ähnlich dem Oberste Direktive in Star Trek ) oder sind vorsichtig im Hinblick auf mögliche biologische Inkompatibilitäten auf anderen Welten. All diese Möglichkeiten könnten erklären, warum wir noch niemanden getroffen haben … es sei denn, wir haben es bereits getan … Nein, im Ernst.
Eine begrabene Vergangenheit
Carroll-Nellenback et al. Stellen Sie sich einen „zeitlichen Horizont“ vor – einen Punkt in der Geschichte, ab dem die Erde keine Beweise für eine frühere Kolonisierung mehr behalten würde. Nehmen wir zum Beispiel an, eine galaktische außerirdische Zivilisation landete vor Milliarden von Jahren auf der Erde, lebte Tausende von Jahren und starb dann aus.
Nach all dieser Zeit würden praktisch keine Beweise mehr von ihrer Anwesenheit übrig bleiben. „Wir“ sind also keiner außerirdischen Zivilisation begegnet, aber es ist möglich, dass die Erde selbst eine hat.
Die Simulation zeigt, dass angesichts unseres Standorts in der Galaxie eine Wahrscheinlichkeit von 89 Prozent besteht, dass mindestens eine Million Jahre ohne Besuche interstellarer Schiffe vergehen könnten – möglicherweise genug Zeit, um Anzeichen einer früheren Kolonisierung zu löschen.
Der Punkt ist, dass die Simulation zeigt, dass es zwischen einer vollständigen Kolonisierung oder einer völligen Leere der Galaxie einen Mittelweg geben kann – gültige Antworten auf die Stille, die auch ohne Kontakt immer noch Raum für technologisches außerirdisches Leben lassen.
Kugelförmiges Leben?
Während das Zentrum der Galaxie ein idealer zukünftiger Bereich für die SETI-Forschung ist, gibt es andere Regionen der Galaxie, die die gleichen günstigen Bedingungen wie das Zentrum nachahmen – Kugelsternhaufen.
Kugelsternhaufen (GC) sind uralte massive Ansammlungen von Sternen, die das Zentrum der Galaxie in einer Entfernung von Zehntausenden von Lichtjahren umkreisen. Relikte aus einer Zeit intensiver Sternentstehung katalysiert durch Galaxienverschmelzungen In der Milchstraße sind etwa 150 GCs bekannt, die zwischen 10 und 13 Milliarden Jahre alt sind.
GCs sind unglaublich dicht mit Sternen, die im Durchschnitt viel näher beieinander liegen als in der Scheibe der Milchstraße. Wenn wir über interstellare Reisen oder Kommunikation nachdenken, sprechen wir normalerweise von Jahrtausenden.
Allerdings würde eine Zivilisation innerhalb eines GC eine Reisezeit zwischen Sternen in der Größenordnung von nur wenigen Jahren und Kommunikationszeiten von Monaten oder sogar Wochen verzeichnen. Das Problem besteht darin, dass die Dichte von GCs die Planetenbildung sowie die Umlaufstabilität von Planeten negativ beeinflussen kann.
R. Di Stefano und A. Ray Berechnen Sie, was sie eine „GC-Bewohnbare Zone“ nennen. Im Allgemeinen verwenden wir den Begriff „habitable Zone“, um die Entfernung zu beschreiben, die ein Planet benötigt, um einen Stern zu umkreisen, um die Temperatur für flüssiges Wasser aufrechtzuerhalten. Die Erde liegt in der bewohnbaren Zone der Sonne (gut für uns). Anstelle eines zweidimensionalen Radius wie die Umlaufbahn eines Planeten ist eine bewohnbare GC-Zone eine dreidimensionale Hülle, die um das Zentrum des Clusters selbst kreist.
Der innere Teil der Hüllendicke beginnt dort, wo die GC-Dichte abnimmt, bis Sonnensysteme die Gravitationsinterferenz nahegelegener Sterne überstehen können. Die Schwerkraft eines nahen Sterns könnte planetare Staubringe auseinanderreißen und so die Entstehung von Planeten stören. Ein anderer Stern, der in der Nähe eines Systems vorbeizieht, könnte ebenfalls einen Planeten aus seinem Mutterstern herausschleudern.
Der äußere Rand der Hüllendicke wird dadurch definiert, dass die Dichte so gering wird, dass der durchschnittliche Abstand zwischen Sternen mehr als 10.000 AE beträgt (astronomische Einheiten, die der Entfernung der Erde von der Sonne von etwa 150.000 km entsprechen). 10.000 AE entsprechen etwa 2 Lichtmonaten.
Ab diesem Zeitpunkt schwinden die Vorteile des Clusters – nämlich die kurzen Reise- und Kommunikationszeiten zu benachbarten Sternen. Die von der Hülle umschlossene Zone ist das, was Di Stefano und Ray den GC „Sweet Spot“ für die Kolonisierung nennen – Sternensysteme, die nahe beieinander liegen und schnelle Reisen/Kommunikation ermöglichen, aber nicht so nahe beieinander liegen, dass sie die Systeme des anderen auseinanderreißen.
Wir möchten, dass der GC-Sweetspot hauptsächlich Sterne mit geringerer Masse umfasst, die am längsten leben. Zufälligerweise haben Sterne mit geringer Masse auch die solar bewohnbaren Zonen mit dem kleinsten Radius. Je näher ein Planet seinen Mutterstern umkreist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass er von einem anderen Stern weggerissen wird.
Kugelsternhaufen M13. (Howard Trottier/SFU Trottier Observatory)
GCs erleben auch ein Phänomen namens „Massensegregation“, bei dem die massereichsten Sterne – und damit die ungünstigsten für die Bewohnbarkeit im Cluster – durch die Schwerkraft zum Zentrum hingezogen werden. Durch diese Trennung wird der Cluster dann auf natürliche Weise von den Systemen mit der geringsten bis zur besten Auswahl vom Kern bis zur Peripherie sortiert.
Die Ergebnisse sind günstig. In einem hypothetischen GC, der sich 100.000 Sonnenmassen nähert, umfasst der Sweet Spot 40 Prozent der G-Sterne (gelbe Zwerge wie unsere eigene Sonne) und 15 Prozent der K- und M-Sterne (orangefarbene und rote Zwerge) im Cluster. Das sind viele Sterne.
Es besteht sogar die Möglichkeit, dass Planeten, die aus Systemen ausgestoßen wurden, aufgrund der kombinierten Umgebungsenergie, die der Planet von allen Sternen im Sternhaufen erhält, immer noch eine Zivilisation beherbergen könnten – insbesondere wenn die Zivilisation über eine fortschrittliche Technologie zur Gewinnung von Sonnenenergie verfügt. Eine frei schwebende Welt voller Außerirdischer.
Di Stefano und Ray verwerfen einfach Zahlen und schlagen vor, dass selbst wenn nur 10 Prozent der GC-Sterne bewohnbare Planeten haben, 1 Prozent davon intelligentes Leben unterstützen und 1 Prozent davon eine kommunizierende Zivilisation beherbergen, in jedem mindestens eine kommunizierende Zivilisation existieren könnte GC in der Milchstraße.
Ähnliche Variablen, die der Milchstraße selbst zugeordnet werden – mit weitaus geringerer Sterndichte – würden zu … einer kommunizierenden Zivilisation (wahrscheinlich uns) führen. Eine etwas weniger konservative Änderung der Prozentsätze würde bedeuten, dass mehr Zivilisationen in der diffusen Scheibe existieren könnten, diese aber durch gewaltige Entfernungen von mehr als 300 Lichtjahren voneinander getrennt wären.
Wenn Sie sich in einem GC befinden, können Sie versuchen, mit der entfernten Scheibe der Milchstraße zu kommunizieren. Leider haben wir noch keinen direkten Beweis dafür gefunden, dass in GCs überhaupt Planeten existieren. Unsere Techniken zum Auffinden von Exoplaneten werden durch die Entfernung und Dichte von GCs beeinträchtigt. Aber das schließt die Möglichkeit nicht aus. Wenn in einem GC tatsächlich eine Zivilisation mit schnellem Zugang zu Tausenden von Sternen existiert, wäre die Zivilisation laut Di Stefano und Ray im Wesentlichen „unsterblich“.
Wir haben tatsächlich eine Nachricht an einen GC gesendet – den wunderschönen Kugelsternhaufen M13 Hercules. Der Sternhaufen befindet sich im Sternbild Herkules, ist 22.000 Lichtjahre entfernt, hat einen Durchmesser von 145 Lichtjahren und besteht aus etwa 100.000 Sternen.
1974 wurde vom Arecibo-Radioteleskop eine Nachricht an M13 gesendet (RUHE IN FRIEDEN) . Die Nachricht enthielt die Zahlen 1 bis 10, chemische Verbindungen der DNA, eine grafische Darstellung eines Menschen, eine Grafik des Sonnensystems und eine Grafik des Radioteleskops selbst. Die gesamte Sendezeit betrug 3 Minuten. Bis dahin werden noch ein paar tausend Jahre vergehen.
Wahrscheinlich wird die Nachricht mit niedriger Auflösung nicht erkennbar sein, wenn sie bei M13 ankommt. Aber vielleicht werden wir eines Tages Kontakt mit einer galaxienübergreifenden Zivilisation aufnehmen. Oder vielleicht werden WIR zu einer galaxienübergreifenden Zivilisation. Für diese Geschichte warte ich gespannt auf die bevorstehende Verfilmung von Asimovs Stiftung Serie!
Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht von Universum heute . Lies das originaler Artikel .