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Ausserirdisches Leben: Wo sie versteckt sein könnten

Die Existenz von hoch entwickelten Zivilisationen scheint die bisherige Suche ausschließen zu können, doch andere könnten unentdeckt geblieben sein.


Bisher hat keines der Seti-Programme ein Radiosignal von einer fremden Zivilisation nachweisen können. Doch obwohl die Suche noch manche methodische Lücken aufweist, lassen sich einige vorläufige Schlussfolgerungen über die Häufigkeit fremder Zivilisationen ziehen.

Das bisher am häufigsten verwendete Frequenzband liegt bei 1,42 Gigahertz. Diese Frequenz rührt von einer Emissionslinie des Wasserstoffs her, der das häufigste Element im Weltall ist. Die Forscher haben sie ausgewählt in der Annahme, Außerirdische würden sie für interstellare Signale bevorzugen. Das Diagramm (rechts) fasst zusammen, wie "tief" die Seti-Forscher das Universum bei dieser oder benachbarten Frequenzen durchmustert haben. Dass bisher kein künstliches Radiosignal nachgewiesen wurde, bedeutet: Es kann nur fremde Zivilisationen geben, die keine Signale aussenden oder bei denen wir jenseits der Reichweite ihrer Sender liegen. Somit lassen sich bestimmte Arten von Zivilisationen ausschließen: relativ primitive in Erdnähe und fortgeschrittenere in größerer Entfernung.

Das Diagramm quantifiziert diese Aussagen. Die waagerechte Achse beschreibt den Abstand von der Erde, die senkrechte Achse gibt die so genannte effektive isotrope Strahlungsleistung (EISL) des Senders an. Die EISL ist grob gesprochen die abgestrahlte Leistung geteilt durch den Bruchteil des Himmels, den das ausgesandte Strahlungsbündel bedeckt. Für einen Rundum-Sender ist diese Größe gleich der abgestrahlten Leistung selbst, für Richtsender hat sie einen größeren Wert als die emittierte Leistung. Der stärkste irdische Sender ist das Arecibo-Radioteleskop in Puerto Rico, das ein Richtsignal mit einer EISL von fast 10E14 Watt aussenden kann.

Mit Hilfe der EISL lässt sich das tech-nologische Niveau einer Zivilisation klassifizieren, so wie es der russische Seti-Pionier Nikolai S. Kardaschow und sein US-Kollege Carl Sagan vorgeschlagen haben. Demnach können Zivilisationen des "Typs I" eine EISL von 10E16 Watt erzeugen, was der Strahlungsleistung des gesamten auf die Erde fallenden Sonnenlichts entspricht. Zivilisationen des "Typs II" sind zu einer EISL von 10E27 Watt fähig, entsprechend der Leuchtkraft der Sonne. Zivilisationen des "Typs III" schließlich können eine EISL von 10E38 Watt freisetzen – so viel wie die Strahlungsleistung aller Sterne in der Galaxis. Für andere Werte der EISL wird logarithmisch zwischen den Typenzahlen interpoliert. Demnach ist die Menschheit mit ihrem Arecibo-Teleskop eine Zivilisation des Typs 0,7.

Das Diagramm zeigt für jede Kombination aus Entfernung und EISL, welchen Prozentsatz der Sterne die Seti-Forscher bisher durchmustert haben. Die farbigen Flächen geben somit unterschiedliche Grade der Zuverlässigkeit an, mit der wir die Existenz der verschiedenen Zivilisationstypen ausschließen können. Die schwarze Fläche, deren Ausdehnung mit wachsender Entfernung von der Erde zunimmt, zeigt den bislang nicht erschlossenen Bereich. Die bisherigen Seti-Ergebnisse schließen Zivilisationen, die mit Arecibo-Stärke senden, bis in eine Entfernung von etwa 50 Lichtjahren aus. In größerer Entfernung lassen sich nur Zivilisationen höherer Typenzahl ausschließen. Für ferne Galaxien funktioniert die Seti-Suche nicht mehr, da die ausgesandte Strahlung auf Grund der kosmischen Expansion eine Rotverschiebung erfährt und die Frequenz dadurch nicht mehr in unser Empfangsband fällt.

Die Ergebnisse sind keineswegs trivial. Vor Beginn der Seti-Messungen dachten die Forscher, es könne Zivilisationen der Typen II und III in hoher Zahl geben. Das lässt sich heute wohl ausschließen. Andere astronomische Beobachtungen unterstützen diese Schlussfolgerung: Da keine Zivilisation gegen den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik verstoßen kann, müssten die großen Mengen der von ihr umgesetzten Energie zu Verlusten an Wärmestrahlung führen, die mit Infrarot-Teleskopen nachweisbar wären. Eine japanische Gruppe um Jun Jugaku konnte auf Grund ihrer bisherigen Durchmusterungen keine solche Wärmestrahlung von Quellen aus einem Volumen von 80 Lichtjahren Radius entdecken. Unter der Annahme, dass die Zivilisationen gleichmäßig in der Galaxis verteilt sind, führen die bisherigen Ergebnisse auch zu unteren Grenzen des mittleren Abstands von Zivilisationen eines Typs und damit zu Abschätzungen ihrer Häufigkeit in unerforschten Gebieten der Galaxis.

Es ist allerdings nicht auszuschließen, dass es in der Galaxis Millionen von Zivilisationen gibt, die nur wenig weiter entwickelt sind als die Menschheit. Zudem kann es durchaus hundert oder mehr Zivilisationen des Typs I im Milchstraßensystem geben. Um es noch komplizierter zu machen: Die Außerirdischen können auch auf anderen Frequenzen oder nur sporadisch senden. Tatsächlich haben die Seti-Programme viele verdächtige Signale registriert, die sich nicht durch statistisches Rauschen erklären lassen. Aber keines von ihnen wiederholte sich. Ob diese Radiosignale terrestrischen oder extraterrestrischen Ursprungs sind – niemand weiß es.

Aus: Spektrum der Wissenschaft 11 / 2000, Seite 34
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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