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Mittwoch, 19.09.2018
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Schmal, glockig und nahe am Wasserstoff...

Wie könnte ein ET-Signal aussehen?

Die Suche nach Signalen von außerirdischen Intelligenzen gleicht dem sprichwörtlichen Versuch, eine Nadel im Heuhaufen zu finden. Oder, wie es Seth Shostak vom SETI-Institut formuliert, einer Suche nach winzigen Edelsteinen auf einem endlos langen Strand, der über und über mit Treibholz, Tang, Krebsschalen und anderen teilweise unappetitlichen Fundstücken übersät ist. Und das Ganze, ohne das Aussehen der gesuchten Objekte zu kennen.

Niemand weiss genau, ob und wie "ET" - gesetzt den Fall, es gibt ihn - kommuniziert. Doch nach Ansicht der Radioastronomen gibt es zumindestens ein paar physikalische Gesetzmäßigkeiten, die außerirdische Intelligenzen höchstwahrscheinlich berücksichtigen würde, damit ihre Botschaft überhaupt irgendwo ankommt. In allen weiteren Aspekten stützen sich die Astronomen auf die Frage: "Wie würden wir vorgehen, wenn wir ET wären und möglichst energieeffektiv und erfolgreich eine Botschaft absetzen wollten?"

Schmalspur-Signal als Boje


Schmnalband-Signal, wie es SETI@home anzeigen würde

Eines der wichtigsten möglichen Erkennungszeichen ist die Bandbreite des Signals: Während natürliche Radioquellen im Kosmos ihre Strahlung verteilt über einen breiten Wellenbereich aussenden und daher als Rauschen hier ankommen, ist ein künstliches Signal vermutlich auf einen kleinen Frequenzbereich beschränkt, gleicht damit eher dem klaren Ton einer Stimmgabel. Auch das Trägersignal unserer Fernseh- und Rundfunksender ist ein solches Schmalspursignal, mit ihm lässt sich eine maximale Reichweite und Klarheit mit möglichst wenig Energie erreichen.

Allerdings, und das ist der Haken an der Sache, kann ein solches Schmalspursignal nur wenig Informationen transportieren. Daher gehen SETI-Forscher davon aus, dass ein solcher Radiopuls wahrscheinlich nur als eine Art Boje eingesetzt werden würde, die einen Hinweis darauf gibt, dass und wo die eigentliche Botschaft existiert. Diese könnte dann beispielsweise auf einem benachbarten breiteren und damit schwächeren Frequenzbereich untergebracht sein.

Doch ist ein solches "schmales" Signal in der Vielzahl der möglichen Frequenzen nicht zu leicht zu übersehen? Nicht unbedingt. SETI-Forscher suchen gezielt in einem Frequenzbereich um 1420 Megahertz, dem Wellenbereich, in dem auch die Spektralinie des neutralen Wasserstoffs liegt. Sie gehen davon aus, dass dieser wichtige Baustein aller kosmischen Materie auch den "Aliens" als universeller Bezugspunkt dienen könnte.

Kosmische Glockenkurve


Um sich eindeutig von irdischen Interferenzen zu unterscheiden, muss ein ET-Signal ein weiteres Kriterium erfüllen: Es muss beim Empfang im Laufe einer bestimmten, von Teleskop zu Teleskop unterschiedlichen Zeit zunächst scheinbar zunehmen, um dann wieder langsam abzuflauen. Auf einem Empfänger betrachtet gliche seine Form dabei der so genannten Gausschen Glockenkurve.

Die Ursache für diesen "Gauss-Effekt" liegt in der Art, wie das Teleskop den Himmel absucht: Wie ein Richtmikrophon kann die Schüssel des Radioteleskops immer nur einen kleinen Himmelsbereich auf einmal aufnehmen. In der Praxis richten die Astronomen daher das Teleskop zu Beginn der Beobachtungen einmal aus und die Eigenbewegung der Erde sorgt dafür, dass der Richtstrahl der Antenne im Laufe der Zeit langsam einen Pfad am Himmel abtastet.

Gaussche Glockenkurve

Gaussche Glockenkurve

Erfasst die Antenne ein kosmisches Signal konstanter Stärke, wird dieses zunächst vom weniger sensiblen Randbereich des Strahls erfasst. Es erscheint im Empfänger nur schwach. Passiert es dann die Strahlmitte, den Bereich der größten Empfindlichkeit, nimmt die scheinbare Signalstärke zu. Auf der anderen Seite durchwandert das Signal wiederum den unsensibleren Rand, um dann völlig aus dem Empfangsbereich des Teleskops zu verschwinden. Das Resultat dieser Abfolge ist eine im Empfänger sichtbare Glockenkurve der scheinbaren Sendestärke. Ein Radiosignal iridschen Ursprungs dagegen bewegt sich mit dem Teleskop mit und bleibt daher entweder konstant oder zeigt ein anderes Bewegungsmuster.

Nahe am Wasserstoff, von schmaler Bandbreite und glockenförmig - im Prinzip müsste sich ein Signal mit solchen Kennzeichen leicht finden lassen - wenn es denn existiert...

Stand: 08.05.2003
 
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