Astronomen verfeinern ihre Methoden zur Erkennung außerirdischer Intelligenz, indem sie genau messen, wie der interstellare Raum Radiosignale verzerrt. Neue Forschungsergebnisse des SETI-Instituts zeigen, dass selbst kleinste Schwankungen im Signal-Timing – im Bereich von Milliardstelsekunden – verursacht durch Gas zwischen Sternen, die Genauigkeit kosmischer Messungen erheblich beeinträchtigen können. Dies ist nicht nur für die Astrophysik von entscheidender Bedeutung, sondern auch für die Unterscheidung echter außerirdischer Signale von vom Menschen verursachtem Rauschen.
Das „Funkeln“ des interstellaren Weltraums
Die von Grayce Brown geleitete Studie konzentrierte sich auf den Pulsar PSR J0332+5434, einen sich schnell drehenden Neutronenstern in über 3.000 Lichtjahren Entfernung. Durch die Verfolgung von Veränderungen in den Radiosignalen des Pulsars über einen Zeitraum von zehn Monaten mit dem Allen Telescope Array in Kalifornien beobachtete das Team ein Phänomen, das als Szintillation bekannt ist.
Szintillation ist das Radioäquivalent dazu, wie Sterne aufgrund der Erdatmosphäre zu funkeln scheinen. Im Weltraum passieren Radiowellen von Pulsaren Wolken aus geladenem Gas (freie Elektronen), die das Signal biegen und streuen, was zu leichten Verzögerungen bei der Ankunftszeit führt. Wenn sich die Erde, der Pulsar und das Gas relativ zueinander bewegen, entstehen diese Verzerrungen, die die Signalzeit um nur einige zehn Nanosekunden verändern.
Warum das wichtig ist: Gravitationswellen und SETI
Diese scheinbar unbedeutenden Verzögerungen haben erhebliche Auswirkungen auf zwei Schlüsselbereiche der Forschung:
- Gravitationswellenerkennung : Pulsar-Timing-Arrays suchen nach niederfrequenten Gravitationswellen, indem sie nach korrelierten Abweichungen in den Ankunftszeiten der Pulse suchen. Wenn interstellare Gasverzerrungen nicht berücksichtigt werden, können sie die schwachen Signale, nach denen die Forscher suchen, verdecken oder sogar nachahmen.
- Die Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI) : Die Unterscheidung zwischen echten kosmischen Signalen und terrestrischen Störungen ist eine große Herausforderung. Szintillationsmuster können dabei helfen, Signale zu identifizieren, die ihren Ursprung außerhalb unseres Sonnensystems haben.
„Wenn wir dieses Funkeln nicht sehen“, erklärte Brown, „dann ist das Signal wahrscheinlich nur eine Störung von der Erde.“
Verfeinerung der kosmischen Uhr
Die fast täglichen Beobachtungen des Teams (insgesamt fast 400) ermöglichten es dem Team, die subtilen Veränderungen in den Szintillationsmustern über Hunderte von Tagen abzubilden. Obwohl keine sich wiederholenden Muster gefunden wurden, schlagen die Forscher vor, dass eine längerfristige Überwachung die Vorhersagen weiter verfeinern und die Korrekturen für interstellare Verzerrungen verbessern könnte.
Zu den umfassenderen Bemühungen gehörte die Überwachung von etwa 20 Pulsaren über ein Jahr, aufbauend auf einer Pilotphase ab Ende 2022. Diese fortlaufende Arbeit ist von entscheidender Bedeutung, um die Präzision kosmischer Messungen zu verbessern und die Chancen zu erhöhen, sowohl schwache Gravitationswellen als auch potenzielle Signale anderer intelligenter Zivilisationen zu erkennen.
Letztlich ist es nicht nur eine Übung der Astrophysik, zu verstehen, wie der interstellare Raum Radiosignale verändert; Es geht darum, unsere kosmischen Uhren zu schärfen, um das leiseste Flüstern aus dem Universum zu hören.
