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550 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt fokusiert die Sonne das Licht ferner Sterne und verstärkt es um den Faktor 100 Millionen: Ein Teleskop an dieser Stelle könnte das Universum in nie gekannter Auflösung beobachten. Dies öffnet neue Perspektiven: Auch für SETI.
Lichtstrahlen werden durch Gravitationsfelder abgelenkt: Dies ist eine Konsequenz aus Einsteins Relativitätstheorie. Bereits 1919 wurde die Ablenkung des Lichtes von fernen Sternen, die zum Zeitpunkt der Beobachtung (während einer Sonnenfinsternis) nahe an der Sonne standen, bestätigt. Wenn Licht gebündelt wird, ist die Analogie zu einer optischen Linse naheliegend: Tatsächlich beobachtet man heute regelmässig sogenannte „Gravitationslinsen“, bei der ein massives Objekt (zum Beispiel eine Galaxie, aber auch ein nahegelegener Stern) das Licht eines dahinter liegenden, weit entfernten Objekts verstärkt oder so bricht, dass es mehrfach erkennbar wird (die vielfachen Bilder des Objekts liegen dann auf einem sogenannten „Einstein-Ring“). Dass diese Gravitationslinsen eine wichtige Bedeutung haben, zeigte sich bereits im Januar dieses Jahres: Mit einer stellaren Gravitationslinse wurde eine eisige Welt, 5.5 mal schwerer als die Erde entdeckt.
Eine Brennweite von 550 Astronomischen Einheiten
Im Gegensatz zur optischen Linse hat eine Gravitationslinse keinen punktförmigen „Fokus“ – vielmehr gibt es eine typische Entfernung, ab der sich ein Objekt als Gravitationslinse nutzen lässt – theoretisch dehnt sich dieser Bereich von dort bis in die Unendlichkeit aus. Im Prinzip lässt sich also jedes beliebige Objekt als Gravitationslinse verwenden, wenn man genügend weit davon entfernt ist. Der einzige Grund, warum wir nicht bedeutend mehr Gravitationslinsen beobachten, liegt darin, dass das Universum zum grössten Teil leer ist: es kommt nur vergleichsweise selten vor, dass ein massives Objekt, von der Erde aus gesehen, genau vor einem anderen steht.
Im Prinzip kann auch jedes beliebige Objekt als Gravitationslinse dienen: Natürlich sollte das Objekt, das als Linse dient, möglichst massiv sein, denn je mehr Masse es hat, desto stärker wird das Licht gebündelt. Die Distanz, bei der sich das Licht eines Objektes bündelt, kann mit der folgenden Formel bestimmt werden:
[i]d = (r^2 * c^2) / (4 * G * M)[/i]
Dabei steht r für den Radius des biegenden Objekts, c für die Lichtgeschwindigkeit, G für die Gravitationskonstante und M für die Masse des biegenden Objekts. Für die Sonne, die ja mit Abstand das massivste Objekt in unserer Nähe darstellt, ergibt sich für d eine Entfernung von rund 550 Astronomischen Einheiten (eine Astronomische Einheit (AU)entspricht der Entfernung zwischen Erde und Sonne). Dies ist soweit von der Sonne entfernt, dass wir nur eine Handvoll von Objekten kennen, die sich auf ihrer Bahn so weit von der Sonne entfernen (dazu gehört z.B. Sedna). Diese Entfernung ist jedoch noch immer klein gegenüber den interstellaren Entfernungen: Sie beträgt weniger als ein Prozent eines Lichtjahres (der nächstgelegene Stern ist noch immer rund 500 mal weiter entfernt).
Das mächtigste Teleskop aller Zeiten
Eine Raumsonde mit einem fortschrittlichen Antrieb könnte das Gebiet jenseits dieser magischen Grenze von 550 AU innert weniger Jahre bis Jahrzehnte erreichen. Wenn sie ein Teleskop mit sich führt, könnte dieses in Richtung Sonne gerichtet werden (in dieser Entfernung strahlt diese nur noch mit rund 3 Millionstel ihrer Leuchtkraft auf der Erde) – die Gravitation der Sonne würde das Licht jedes, zum Zeitpunkt der Beobachtung hinter der Sonne stehenden Objekts rund 100 Millionen mal verstärken. Damit könnten, unter günstigen Bedingungen, Objekte bis hinunter zu 100 Kilometern Durchmesser in fernen Sternsystemen aufgelöst werden: Es wäre möglich, alle Planeten und grossen Asteroiden sowie alle grösseren Monde aufzulösen: Ferne Sternsysteme erschienen uns so nahe wie das Sonnensystem zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Sogar die groben Küstenlinien der Kontinente eines erdähnlichen Planeten würden plötzlich erkennbar. Ein „Gravitationslinsenteleskop“ ist das ultimative Teleskop, das innerhalb des 21. Jahrhunderts machbar erscheint: es dürfte viel besser sein als jedes Teleskop, das sich auf der Erde, in der Erdumlaufbahn oder auf der Rückseite des Mondes bauen lässt.
Ein solches Teleskop öffnet auch ganz neue Perspektiven für SETI. In einem früheren Artikel hatte ich SETI kritisiert, weil die Chancen, dass Ausserirdische über von SETI messbare Signale kommunizieren, äusserst gering ist. Mit einer 100 Millionenfachen Verstärkung hingegen lassen sich Zivilisationen wie die Menschheit (die hauptsächlich „Radiomüll“ ausstrahlen) über eine Entfernung von rund 100000 Lichtjahren (dies entspricht gerade dem Durchmesser der Galaxis!) gerade noch ausmachen. Wenn wir also wirklich „Radio-SETI“ betreiben wollen, sollten wir das innerhalb der Gravitationslinse der Sonne tun. Tatsächlich könnte das Universum voller Stimmen von unzähligen Zivilisationen sein, doch wir würden es nicht merken, da wir uns, so nahe an unserer Sonne, ohne Gravitationslinsenverstärkung, in einem „toten Winkel“ der interstellaren Kommunikation befinden.
Diese Version von „Radio-SETI“ hat allerdings einen grossen Nachteil: Da nur das Signal von Objekten verstärkt wird, die sich exakt hinter der Sonne befinden, müsste eine Raumsonde sehr lange fliegen, um auch nur einen winzigen Bruchteil aller Sterne „abzuklappern“. Die Alternative wäre, tausende dieser Teleskope auszuschicken, die dann simultan, über einen Zeitraum von einigen Jahrhunderten, alle Sternsysteme der Milchstrasse „abhören“ (und gleichzeitig kartieren, das heisst, ihre Planeten, Monde, Asteroiden katalogisieren) würden. Der Aufwand für diese Mission wäre gewaltig, doch nach dieser Zeit hätten wir Gewissheit darüber, wieviele technische Zivilisationen und wieviele erdähnliche, bewohnbare Planeten es in der Milchstrasse wirklich gibt. Die Möglichkeiten sind so fantastisch, dass man sich fragt, warum nicht schon lange an einer solche Expedition gearbeitet wird: Tatsächlich gibt es viele Ideen und auch erste reife Konzepte, doch das grösste Problem sind wie immer die Kosten.
Der Ring der Stimmen
Spinnen wir diesen Gedanken doch mal noch etwas weiter. In einem anderen, früheren Artikel habe ich eine Strategie vorgestellt, mit der sich die Galaxis erforschen lässt: Man baut kleine Raumsonden, die in der Lage sind, interstellare Distanzen zu überbrücken und die, einmal am Ziel angekommen, Kopien ihrer selbst bauen können, die dann wiederum zu den Sternen aufbrechen. Dabei halten alle Raumsonden miteinander Kontakt, tauschen Daten aus, bilden eine Art galaktisches Internet. Natürlich wären wir nicht die einzige intelligente Spezies, die auf diese effiziente Art der Erforschung der Galaxis gekommen wäre: Gehen wir davon aus, dass es in der Geschichte unserer Galaxis, der Milchstrasse, bereits viele Zivilisationen gegeben hat, die in der Lage waren, solche Raumsonden zu bauen, dann würden wir erwarten, dass jedes Sternsystem der Galaxis mindestens so viele Raumsonden enthält, wie es Zivilisationen gegeben hat. Und wo wäre der wahrscheinlichste Bereich, in dem sich eine solche Raumsonde aufhalten würde? Am Anfang würde sie die Nähe der Planeten suchen, um Daten und Rohstoffe zu sammeln, die sie dann verwenden kann, um die nächsten Kopien ihrer selbst herzustellen. Doch in den vielen Millionen Jahren danach kommuniziert sie mit den anderen Raumsonden ihrer Zivilisation, tauscht Daten über interstellare Entfernungen aus. Der beste Ort, dies zu tun, ist nicht das „Funkloch“ nahe am untersuchten Stern – der beste Ort, das zu tun, ist im Bereich des Gravitationslinsenfokus, bei der Sonne jenseits von 550 AU. Hier braucht sie nur sehr wenig Energie, um den Kontakt aufrecht zu erhalten, da die ein- und ausgehenden Meldungen durch die Gravitationslinse verstärkt werden. Da alle Raumsonden aller Zivilisationen vermutlich dieser Logik folgen würden, würde es in dieser Zone bald von Raumsonden unterschiedlichster Herkunft wimmeln. Die Raumsonden verschiedenster Zivilisationen würden hier Kontakt zueinander aufnehmen, vielleicht sogar ein lokales Informationsnetzwerk aufbauen. Die Zone der Gravitationslinsenfokussierung dehnt sich zwar kugelförmig um jeden Stern aus, doch da die meisten Zielsterne, mit denen die Sonden kommunizieren, in der galaktischen Ebene liegen, würden sich die Raumsonden grösstenteils auf einen Ring um Stern beschränken: Den „Ring der Stimmen“.
Könnte jeder Stern unserer Galaxis von einem „Ring der Stimmmen“ umgeben sein? Unsere heutigen Beobachtungsinstrumente können dies nicht entscheiden, ja nicht einmal das Superteleskop im Gravitationslinsenfokus könnte es. Wie steht es mit unserer Sonne? Hat auch sie einen „Ring der Stimmen“, gebildet aus unzähligen, uralten ausserirdischen Raumsonden? Was „denken“ die Raumsonden über die Entwicklung einer Zivilisation im Innern „ihres“ Sternsystems? Beobachten sie interessiert? Oder ist die Entstehung einer Zivilisation so trivial, dass nur eine Minderheit genauer hinschaut? Gibt es einen Kodex, der es verbietet, mit aufsteigenden Zivilisationen Kontakt aufzunehmen, so lange sie die Zone des Gravitationslinsenfokus noch nicht selber erreicht haben?
Eines Tages werden wir es wissen.