Die Interpretation einer Dyson-Kugel durch einen Künstler, bestehend aus Satelliten, die Energie von einem Stern sammeln können.
Freeman Dyson mag verschwunden sein, aber seine berühmte Idee der Alienjagd wird wahrscheinlich weit in der Zukunft bestehen bleiben.
Dyson, ein Quantenphysiker, der starb im Alter von 96 Jahren Am 28. Februar erinnerte er sich in einem Interview von 2003 daran, wie er sein Konzept einer "Dyson-Sphäre", die die Existenz einer fortgeschrittenen außerirdischen Zivilisation verraten könnte, zum ersten Mal weiterentwickelt hatte. Es war über einen Artikel von 1960 in der Zeitschrift Science mit dem Titel "Suche nach künstlichen stellaren Quellen für Infrarotstrahlung."
Dyson schrieb den Artikel gerade als Wissenschaftler anfingen Suche nach Anzeichen fremder Intelligenz mit Radioteleskopen. Dyson sagte in dem Stück von 1960, dass Radio ein großartiges Medium für die Suche ist - aber nur, wenn Außerirdische bereit sind zu kommunizieren. Wenn die Außerirdischen still blieben, müssten Sie mithilfe von Infrarotsensoren nach ihrem Wärmeabfall aus dem Weltraum suchen.
"Leider habe ich am Ende dieser Bemerkung hinzugefügt, dass wir nach einer künstlichen Biosphäre suchen", sagte Dyson im 45-minütigen Interview von 2003 auf dem YouTube-Kanal MeaningofLife.tv.
Er stellte sich einen Schwarm von Gegenständen vor, die sich aus der Ferne als Staub tarnen könnten, fügte er hinzu, aber seine Wortwahl löste ein zufälliges Erbe aus.
"Die Science-Fiction-Autoren haben es dann in die Hand genommen und sich vorgestellt, dass die Biosphäre eine Kugel bedeutet - es muss eine große, runde Kugel sein. Und daraus entstanden diese seltsamen Vorstellungen, die auf 'endeten.'Star Trek.'"
Eine von Dysons Töchtern schickte dem Physiker ein Videoband einer 1987er Folge von "Star Trek: The Next Generation" mit dem Titel "Relics", sagte Dyson. Die Handlung folgt einem Notruf, den das berühmte Raumschiff USS Enterprise gehört hat. Fans der Serie erinnern sich vielleicht an eine Crossover-Episode mit "Star Trek: The Original Series" -Star Montgomery "Scotty" Scott (gespielt von James Doohan).
Die Besatzung verzieht sich im Weltraum zur Quelle des Anrufs und entdeckt eine riesige Dyson-Kugel, die tatsächlich als festes kugelförmiges Objekt dargestellt wird und einen Stern umgibt. Wenn wir diese Kugel in unserem eigenen Sonnensystem platzieren würden, wäre sie so groß, dass sie sich fast bis zur Umlaufbahn der Venus erstrecken würde. laut "Star Trek" -Fanseite Memory Alpha. (In der Folge wird erklärt, dass die Dyson-Kugel zwei Drittel des Orbitaldurchmessers der Erde ausmacht und die Umlaufbahn der Venus etwas jenseits dieses Punktes liegt.)
"Ich habe es [die Episode] gesehen, und oh ja, es ist sehr deutlich [als Dyson-Kugel] gekennzeichnet. Es hat Spaß gemacht, es zu sehen, aber es war alles Unsinn", sagte Dyson im Interview. Er fügte hinzu, dass der Name "Dyson Sphere" eine Fehlbezeichnung ist, da er ursprünglich von dem Science-Fiction-Schriftsteller Olaf Stapledon aus den 1930er Jahren inspiriert wurde, der zum ersten Mal in dem Roman "Star Maker" über das Konzept schrieb.
Darstellungen wie die in "Relics" haben uns das derzeitige populäre Verständnis einer Dyson-Kugel vermittelt, die sich eine Mammutstruktur vorstellt, die einen Stern umgibt, um so viel Energie wie möglich einzufangen.
Stellen Sie sich also die Überraschung aller im Jahr 2015 vor Wissenschaftler kündigten einen Stern an, der seltsames Verhalten zeigte, schwankend ohne erkennbares Muster. Viele Ideen wurden vom Entdeckungsteam vorgebracht, einschließlich der Idee, dass dies möglicherweise eine reale Dyson-Sphäre in Aktion war.
Dieser Stern (KIC 8462852 genannt) ist ansonsten ein unauffälliges Objekt. Es ist ein bisschen heißer und größer als die Sonne der Erde und kosmisch gesehen keine große Entfernung von uns. Es befindet sich etwa 1.480 Lichtjahre von unserem Planeten entfernt im Sternbild Cygnus.
Die Forscher erkannten die seltsamen Lichtschwankungen des Sterns mithilfe einer Mission, die darauf abzielte, jahrelang auf Sterne zu starren, um Exoplaneten zu jagen. Der Stern tauchte in Daten des Kepler-Weltraumteleskops der NASA aufund zeigt einige Tage oder eine Woche lang plötzliche Dimmungen von bis zu 22%. Tatsächlich waren es nicht die Astronomen, die das Muster zum ersten Mal sahen. Es waren Bürgerwissenschaftler, die Keplers Arbeit durch die Crowdsourcing-Abteilung untersuchten Planet Hunters Projekt auf Zooniverse.org.
Das Forschungsteam von 2015 unter der Leitung der Astrophysikerin Tabetha "Tabby" Boyajian (damals an der Yale University und jetzt an der Louisiana State University) konnte die Verdunkelungen und Aufhellungen zunächst nicht durch natürliche Phänomene wie Staub erklären.
Ihr Entdeckungspapier in den monatlichen Mitteilungen der Royal Astronomical Society ist schnell bekannt geworden. Der Stern wurde Spitzname Tabbys Stern (und später Boyajians Stern) nach dem Entdecker; Boyajian schreibt die Idee der Dyson-Sphäre einem ihrer Kollegen und nicht sich selbst zu, sagte sie gegenüber Space.com.
Eines der besten Ergebnisse des Papiers war, dass es die Zusammenarbeit zwischen Astronomen und denen, die nach Anzeichen außerirdischer Intelligenz suchen, fördert, sagte sie in einem Interview. "Wir schauen alle auf den gleichen Himmel, auf die gleichen Ziele, aber wir mischen uns nicht so gut. Wir gehen nicht zu den gleichen Konferenzen und lesen nicht die gleichen Zeitungen", fügte sie hinzu.
Ein weiterer erfreulicher Nebeneffekt der Werbung war, dass Boyajians Team Zeit für das Allen Telescope Array (ATA) bekam, ein Netzwerk von 42 Radiogerichten in Nordkalifornien, das vom SETI-Institut (Search for Extraterrestrial Intelligence) betrieben wird. Die meisten Teleskope haben nur eine begrenzte Zeit für Beobachtungen und daher müssen die Teams Vorschläge schreiben, wie sie die Zeit nutzen möchten. Diese Vorschläge werden dann von anderen Astronomen einer Peer-Review unterzogen, um festzustellen, wer das Teleskop für einen festgelegten Zeitraum erhält.
Boyajian und Kollegen schrieben einen einseitigen Vorschlag, der zunächst abgelehnt wurde, aber dann erhielten sie eine Einladung, das ATA trotzdem zu nutzen, "weil es eine gute Werbung war", sagte sie. Die Bonus-Teleskopzeit half Boyajians Team, eine Pause einzulegen. Im Jahr 2017 wurde der Stern mehrmals gedimmt und aufgehellt, während das Teleskop darauf gerichtet war, wie ihr Team in einem 2018 in Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe.
"Das war wirklich aufregend, weil wir dies in Echtzeit beobachten und eine Reihe anderer Beobachtungen auslösen konnten, um wirklich zu untersuchen, was vor dem Stern vor sich ging", erinnerte sich Boyajian. Dies führte zu einer "ganzen Schiffsladung Daten", als das Team die Leuchtkraft des Sterns in verschiedenen Lichtfarben untersuchte.
Zu diesem Zeitpunkt stellte das Team fest, dass mehr blaues Licht als rotes Licht blockiert war, was darauf hindeutet, dass die Blockierung kein festes Objekt wie eine perfekte Science-Fiction-Dyson-Kugel sein kann, sagte Boyajian. "Sie würden sich vorstellen, wenn ein festes Objekt vor eine Lichtquelle gestellt würde, würde es alles gleichermaßen blockieren", erklärte sie.
Bis 2019 bevorzugten einige Astronomen Erklärungen wie Kometenschwärme oder verklumpte Staubwolken für das seltsame Verhalten des Sterns, aber Boyajian behauptet, der Stern verdient mehr Studium. (Tatsächlich arbeitet sie an einigen neuen Artikeln über KIC 8462852.)
"Wir haben noch keine natürliche Erklärung dafür", sagte sie. "Wenn Sie Staub haben, der einen Stern umgibt, haben Sie normalerweise auch einen Infrarotüberschuss, was bedeutet, dass er im Infrarot bei längeren Wellenlängen leuchtet. Das sehen wir überhaupt nicht.
"Zusätzlich zu diesen Beobachtungen", fuhr sie fort, "haben wir ein weiteres sehr besonderes Problem mit dem Stern, da er nicht nur diese kurzfristigen Helligkeitsabfälle aufweist, sondern auch diese sehr langfristige Variabilität, die zurückgeht." ein Jahrhundert. [Früher] war dieser Stern über 20% heller als heute. Er warf einfach einen Schraubenschlüssel in alles. "
Einige Leute halten an der Hypothese der Dyson-Sphäre fest, sagte Boyajian und berief sich auf die Idee, dass die Konstruktion möglicherweise die Lichtmuster im Laufe der Zeit verändert. Sie fügte hinzu, dass KIC 8462852 ein Rätsel bleiben könnte, bis das Team einen anderen Stern wie diesen für Vergleichsstudien finden kann.
"Die Natur ist viel kreativer als wir", sagte sie und schlug vor, dass der Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) der NASA möglicherweise ein Signal in einer der untersuchten Himmelszonen aufnehmen könnte, solange das Signal innerhalb von a auftritt Zeitraum von 300 Tagen. Zum Vergleich: Kepler starrte vier Jahre lang auf denselben Himmelsfleck, einschließlich eines Zeitraums von zwei Jahren, in dem KIC 8462852 zwischen seinen plötzlichen Verdunkelungen ruhte.
Tess wechselt alle 27 Tage zwischen verschiedenen Bereichen des Himmels und wechselt ungefähr einmal im Jahr den Blick auf die Hemisphäre von Süd nach Nord (oder umgekehrt). Ein Teil seines Sichtfelds überlappt sich zwischen den Rotationssequenzen, wodurch eine kleine Zone entsteht, die mehrere Monate lang untersucht werden kann.
Eine kleinere Möglichkeit eines "Aha" -Signals könnte von kommen Europas Gaia-MissionBoyajian sagte, dass eine Milliarde Sterne auf Eigenschaften wie Bewegung und Helligkeitsänderungen überwacht werden. Da sich Gaia ständig zwischen verschiedenen Teilen des Himmels bewegt, kann es keine ständige Überwachung durchführen. Wenn also etwas Interessantes entdeckt wird, sind alle Beobachtungen kurz und eine weitere Mission wäre für die Nachverfolgung erforderlich.
Inmitten der internationalen Aufregung über ihren Fund erhielt Boyajian ein Angebot von einem Bekannten von Dyson, sie mit dem berühmten Physiker in Kontakt zu bringen, als Dyson ungefähr 91 Jahre alt war. Sie schrieb Dyson eine E-Mail, in der sie kurz ihre Arbeit erklärte und erklärte, wie die Wissenschaftler Schwierigkeiten hatten, das Verhalten von KIC 8462852 zu erklären. Zu ihrer Freude antwortete Dyson nur 15 Minuten später mit Glückwünschen.
"Dies ist eine neue Art von Kreatur im himmlischen Zoo, und es wird sich als wichtig herausstellen", las ein Teil von Dysons E-Mail an Boyajian. Er verglich den Fund ihres Teams mit der Entdeckung von Gammastrahlenexplosionen in den 1960er Jahren von den US-amerikanischen Vela-Satelliten, die in erster Linie zur Erkennung von Atomtests entwickelt wurden.
Dyson schrieb in dieser E-Mail, dass eines der Teammitglieder hinter der Entdeckung des Gammastrahlenausbruchs ihm den Fund anvertraute und sagte, die Forscher hätten "gezögert, die Entdeckung zu veröffentlichen", weil "die Ausbrüche den Gesetzen der Physik zu trotzen schienen". (In nur wenigen Sekunden können Gammastrahlen so viel Energie produzieren, wie die Sonne in ihrer Lebensdauer von 10 Milliarden Jahren produzieren wird.)
Dyson ermutigte die Forscher, zu zeigen, was sie bisher hatten, mit dem Glauben, dass im Laufe der Zeit eine Erklärung herauskommen würde. So ging die Veröffentlichung weiter und löste jahrzehntelang verschiedene konkurrierende Erklärungen aus. Eine Generation später, 1991, startete das Compton Gamma Ray Observatory der NASA und entdeckte durchschnittlich einen Ausbruch pro Tag, der vom ganzen Himmel ausging.
Compton entdeckte, dass die Ausbrüche in zwei Geschmacksrichtungen auftreten - länger und kürzer - und erst 2005 wurden die Quellen beider festgehalten. Langlebige Ausbrüche stammen von sehr starken Supernova-Explosionen, die als Hypernovas bekannt sind. Kurzlebige Ausbrüche treten auf, wenn zwei übrig gebliebene Sternkörper (Neutronensterne genannt) ineinander stoßen und ein Schwarzes Loch bilden oder ein Schwarzes Loch einen Neutronenstern verschluckt.
"Es war nur eine schöne E-Mail", sagte Boyajian über Dysons Worte. Seine Theorien bleiben für die Astronomie relevant, fügte sie hinzu, während sich Wissenschaftler mit der laufenden Frage von auseinandersetzen warum wir noch keine intelligenten Aliens gefunden habenAngesichts der Größe unseres Universums und der jahrzehntelangen Suche nach Erdlingen.
"Obwohl wir Dutzende, dann Hunderte, dann Tausende von Planeten gefunden haben, die überall sind, gibt es kein Zeichen für intelligentes Leben da draußen, und ein Megaphon schreit uns an: 'Wir sind hier'", sagte Boyajian.
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