Document ID: /fineweb-2-swissfilter-quality_10-filterrobots/filtered/03481.jsonl.gz/1868

Rote Zwergsterne sind die häufigsten und langlebigsten Sterne im Universum. Es stellt sich die Frage, warum die Erde ausgerechnet einen vergleichsweise seltenen, kurzlebigen Stern wie die Sonne umkreist – sind Rote Zwerge einfach ungeeignet für Leben? Wenn ja, warum?
Oft heisst es, die Sonne sei ein winziger und im galaktischen Vergleich völlig unbedeutender Stern – das könnte nicht falscher sein. Die Sonne ist heller als 95% aller Sterne, die es in unserer Galaxis (der Milchstrasse) gibt. Zwar gibt es tatsächlich Sterne, die sehr viel grösser als die Sonne sind (die z.B. einen Durchmesser haben, welcher der durchschnittlichen Entfernung des Saturns von der Sonne entspricht…), doch diese Riesensterne sind noch sehr viel seltener als Sterne von der Grösse der Sonne (da sie jedoch sehr hell und damit über weite Strecken zu sehen sind, machen derart grosse und helle Sterne den grössten Teil der Sterne aus, die man von Auge am Nachthimmel erkennen kann).
Die Roten Leuchten des galaktischen Hinterhofs
Die allermeisten Sterne gehören zu einer Sternklasse, die man nie zu sehen bekommt: Rote Zwerge. Diese Sterne sind so leuchtschwach, dass man keinen einzigen von ihnen von Auge am Nachthimmel kann, und das, obwohl sogar der allernächste Stern, „Proxima Centauri“ genannt, ebenfalls ein Roter Zwerg ist. Rote Zwerge heissen so, weil die Strahlung, die sie ausssenden, im Roten und Infraroten Bereich des elektromagnetischen Spektrums am intensivsten ist: dem menschlichen Auge würden sie, aus gebührendem Abstand, weiss mit einem leichten Stich ins Orange erscheinen. Rote Zwerge leuchten nur einige Promille bis wenige Prozent so stark wie die Sonne, sie sind gerade mal zwischen acht und fünfzig Prozent so schwer wie die Sonne. Diese sparsame Abgabe von Energie hat ihre Vorteile: Rote Zwerge leben deutlich länger als ein typischer, sonnenähnlicher Stern. Während unsere Sonne nach etwa 12 Milliarden Jahren definitiv erlischt, können die kleinsten Roten Zwerge noch einige Billionen (1000 Milliarden) Jahre weiterleuchten. Rote Zwerge machen rund 80% aller existierenden Sterne aus. Orange Zwerge wie Epsilon Eridani, etwas heller, kurzlebiger und seltener, machen etwa 10% aller Sterne aus, Gelbe Zwerge wie die Sonne nochmals rund 5%, und hellleuchtende weisse und blauweisse Energieschleudern wie Sirius, Rigel und Wega beschränken sich auf die restlichen 5 Prozent. Nach unten ist die Grössenverteilung nicht so klar bekannt: noch kleiner als Rote Zwerge können Sterne nicht sein, doch es könnte sein, dass „Braune Zwerge“, stellare Winzlinge, die irgendwo zwischen den kleinsten Sternen und den grössten Riesenplaneten anzusiedeln sind, noch sehr viel häufiger sind und zu Milliarden durch die lichtleeren Räume zwischen den Sternen ziehen.
Man weiss heute, dass Rote Zwerge Planeten haben können: der Planet „Gliese 581 c“, der letztes Jahr als vermeintliche „Zweite Erde“ so viel Medienecho bekam, umkreist den Roten Zwergstern „Gliese 581“. Daneben hat man noch viele weitere solcher Exoplaneten um nahegelegene Rote Zwerge gefunden: aus den bisherigen Beobachtungen schätzen die Planetenjäger, dass Rote Zwerge mindestens genauso häufig Planeten besitzen wie hellere, sonnenähnliche Sterne, wobei allerdings jupitergrosse Riesenplaneten scheinbar etwas seltener sind.
Grundsätzlich sind also – zumindest auf den ersten Blick – alle Voraussetzungen gegeben, dass sich auf einem Planeten, der um einen Roten Zwerg kreist, ebenfalls Leben und dann später vielleicht auch Intelligenz und Zivilisation bilden könnten. Da Rote Zwerge sehr viel häufiger und langlebiger sind als Gelbe Zwerge wie die Sonne, würde man also spontan vermuten, dass die [b]meisten Zivilisationen, die sich im Universum entwickeln, einen Roten Zwerg als Heimatstern haben[/b]. Diese Zivilisationen würden nicht nur auf 4.5 Milliarden Jahre Evolution zurückblicken wie wir, sondern auf vielleicht einige 100 Milliarden. Am Taghimmel über dieser Zivilisation würde eine rötliche Sonne stehen und in der Nacht sähen sie rund um sich ein Universum, das schon einige 100 Milliarden Jahre alt ist (es gäbe kaum mehr schwerere Sterne wie die Sonne, da diese bis dahin längst erloschen sind – ferne Galaxien wären durch die kosmische Expansion längst ausser Sichtweite, diese Zivilisation würde also in ein scheinbar dunkles, leeres Universum blicken).
Soweit das, was eine vermeintlich typische Zivilisation in unserem Universum eigentlich beobachten sollte. Wir sehen jedoch etwas ganz anderes. Da wir nur eine einzige Zivilisation kennen – unsere eigene – ist es aus unserer Sicht aber durchaus vernünftig, anzunehmen, dass WIR eine „typische“ Zivilisation sind. Wenn wir raten müssten, würden wir mit dem Tipp, dass wir eine typische Zivilisation sind, im Schnitt häufiger richtig liegen als mit dem Tipp, dass wir eine untypische Zivilisation sind, schlicht und einfach weil es mehr typische als untypische Zivilisationen gibt. Man kann sich dies auch etwa so vorstellen: man steht vor einer Urne, in der sich zwei Farben von Kugeln befinden, wobei die eine Farbe neun Mal häufiger ist als die andere. Zieht man nun eine blaue Kugel, ist die Chance neun Mal grösser, dass wir eine „typische“ Kugel erwischt haben, also eine in jener Farbe, die neun Mal häufiger ist als die andere. In diesem Fall ist man sich also zu 90% sicher, dass die dominierende Kugelfarbe in der Urne blau ist, obwohl man nur einmal gezogen hat – natürlich kann man sich mit dieser Einschätzung auch irren, aber die Chance dafür beträgt in diesem Fall nur 10%. Die typische Zivilisation im Universum hätte also nach dieser Einschätzung einen Gelben Stern als Heimatstern. Das passt offensichtlich nicht mit unserer vorherigen Überlegung zusammen. Es muss einen Grund für diese Abweichung geben.
Das ist etwa so, wie wenn ein befreundeter Schriftsteller einem erzählen würde, er habe den Sommer in den Bergen verbracht, um dort in aller Ruhe seinen neusten Roman fertigzustellen. Allerdings, so erzählt er, war die ganze Sache am Ende dann doch ziemlich stressig, weil er in einer nicht isolierten Hütte wohnte, und der Winter schnell zurückkam – gerade noch rechtzeitig vor dem ersten Schneefall war dann das Manuskript fertig. Auf die Frage, ob es denn in den Bergen keine isolierten, winterfesten Hütten gegeben habe, antwortet er: „Doch doch, jede Menge…“ Natürlich würde man dann sofort vermuten, dass nun ein „aber…“ kommt, dass es also einen ganz bestimmten Grund geben muss, warum der Schriftsteller gerade die nicht isolierte Hütte gewählt hat. Genauso muss es einen ganz konkreten Grund geben, warum sich unsere Zivilisation (=das fertige Manuskript) um einen kurzlebigen Gelben Zwerg (=nicht isolierte Hütte) entwickelt hat, gerade noch rechtzeitig, bevor die sterbende Sonne die Biosphäre zerstört (=Wintereinbruch), statt bei einem Roten Zwerg (=isolierte Hütte), wo es dafür sehr viel mehr Zeit gehabt hätte? Es muss also irgend einen ganz bestimmten Grund geben, warum Rote Zwerge nicht der typische Heimatstern von Zivilisationen sind, und um diesen geht es hier.
Was auch immer der Grund für den Unterschied ist, wir können ihn überschlagsmässig beziffern. Wenn wir annehmen, dass 50% aller Zivilisationen im All um Orange und Rote Zwerge kreisen (die machen zusammen 90% aller Sterne aus) und 50% um Gelbe (5% aller Sterne), dann muss die Entstehung von Zivilisationen um Gelbe Sterne rund 18 Mal wahrscheinlicher sein. Wenn wir annehmen, dass 90% aller Zivilisationen um Gelbe Sterne wie die Sonne kreisen (was unsere eigene Beobachtung eines gelben Heimatsterns schon recht plausibel oder vernünftig erscheinen liesse), muss die Entstehung von Zivilisationen um Gelbe Sterne rund 162 Mal wahrscheinlicher sein. Wenn gar 99% aller Zivilisationen um Gelbe Sterne kreisen, muss die Entstehung um Gelbe Sterne rund 1782 Mal wahrscheinlicher sein.
Frühe Argumente, entkräftet
Die Frage der Lebensfreundlichkeit Roter Zwerge hat Astronomen schon lange beschäftigt. Die geringe Leuchtkraft der Roten Zwerge bedingt, dass eine Möchtegern-Erde einen solchen Stern in einer sehr engen Bahn umkreisen muss, um genügend warm zu werden, dass flüssiges Wasser auf der Oberfläche existieren kann. Ein Jahr auf einem solchen Planeten würde gerade mal einen irdischen Monat dauern, und der Planet wäre dabei rund 3-5 Millionen km von seinem Stern entfernt – deutlich weniger als der sonnennächste Planet Merkur. In derart engen Bahnen, so hiess es mal, könnten sich ohnehin keine grösseren Planeten bilden. Doch als 1995 der erste extrasolare Planet um einen sonnenähnlichen Stern entdeckt wurde, war die Überraschung gross: der jupitergrosse Planet „51 Pegasi b“ umkreist seinen Stern in gerade Mal einem Zwanzigstel der Erdentfernung (oder etwa ein Achtel der Merkurentfernung). Er hat sich nicht auf dieser Bahn gebildet, aber er ist dorthin „migriert“ (gewandert). Computersimulationen solcher Migrationen zeigen, dass ein solcher Riesenplanet bei seiner Migration viele Planetenbausteine vor sich herschiebt, so dass sich in noch engeren Bahnen tatsächlich Gesteinsplaneten bilden können.
Ein zweiter Einwand gegen die Lebensfreundlichkeit von Roten Zwergsternen betrifft die Gezeitenkräfte: so wie die Erde den Mond in eine „gebundene Rotation“ gezwungen hat (das heisst, er wendet der Erde nun immer dieselbe Seite zu), würde ein Roter Zwergstern eine Möchtegern-Erde in seiner Umlaufbahn in eine gebundene Rotation zwingen: eine Seite des Planeten würde immer zum Stern zeigen und sich auf enorme Temperaturen aufheizen, während die andere immer vom Stern wegzeigen und dadurch dramatisch abkühlen würde: schliesslich, so hiess es, würde die ganze Atmosphäre auf der sternabgewandten Seite ausfrieren, so dass nicht einmal mehr in der „Zwielichtzone“, der Übergangszone zwischen heiss und kalt, wo der Stern immer tief am Horizont steht, Leben möglich wäre. Doch auch hier haben Computermodelle überraschende Einsichten gebracht: ist die Atmosphäre dicht genug, ist sie durchaus in der Lage, die Wärme gleichmässig über den Planeten zu verteilen: zwar ist die Tagseite immer noch etwas wärmer, aber durch den ständigen Wärmeaustausch über die Atmosphäre gelingt es, den Planeten auf einer einigermassen gleichmässigen Temperatur zu halten. So ähnlich können wir das auf der Venus beobachten: sie rotiert zwar nicht wirklich gebunden, aber ein Sonnentag dauert dort immerhin rund 120 Erdtage, was man durchaus als „annähernd gebunden“ bezeichnen könnte. Obwohl also die Tagseite 120 Erdtage lang unter der Hitze einer doppelt so intensiven Sonne (im Vergleich zur Erde) brät, hat sie dennoch die gleiche Temperatur wie die Nachtseite.
Man vermutete auch schon, dass die sogenannten „Flares“, die auf Roten Zwergen sehr häufig sind, dem Leben den Garaus machen könnten. Flares sind spontane Helligkeitsausbrüche auf der Sternoberfläche, die bei Roten Zwergen gewaltige Ausmasse annehmen können: sie können bis zu zehntausend Mal intensiver sein als ein Helligkeitsausbruch auf der Oberfläche unserer Sonne. Für einige Minuten bis Stunden strahlt der sonst so leuchtschwache Rote Zwerg heller als unsere Sonne. Zudem besteht ein nicht zu vernachlässigender Teil der Flare-Energie aus Röntgenstrahlung. Für Leben ist das natürlich äusserst ungemütlich, ganze Ökosysteme könnten solchen Ausbrüchen regelmässig zum Opfer fallen, so dass sich für das Leben nie genügend Zeit ergibt, um komplexe Lebensformen oder gar Intelligenz und Zivilisation zu entwickeln. Doch die Flare-Aktivität scheint vom Alter des Sterns und von seiner Grösse abzuhängen: je kleiner der Stern, desto länger dauert es, bis die Flare-Phase überwunden ist. Vergleichsweise grosse Sterne wie die Sonne stellen ihre Flare-Aktivität (mit einigen wenigen Ausnahmen) schon im „Kindesalter“ von wenigen Millionen Jahren ein, und leuchten dann Milliarden Jahre lang mehr oder weniger gleichmässig. Ein Roter Zwerg wie Proxima Centauri hingegen ist auch mit einem geschätzten Alter 5.5 bis 6 Milliarden Jahren noch immer Flare-aktiv. Doch auch wenn die Flare-Aktivität bei Roten Zwergen einige Jahrmilliarden andauert, irgendwann haben sich auch die wildesten unter ihnen beruhigt, und das Leben könnte darauf erblühen – schliesslich leben Rote Zwerge, wie erwähnt, extrem lange.
Ein weiterer, häufig gehörter Einwand gegen die Lebensfreundlichkeit von Roten Zwergen ist die Photosynthese, also die Umwandlung von Strahlung in chemische Energie – die Basis allen Lebens auf der Erde. Die Photosynthese benötigt, so dachte man lange, energiereiche Strahlung, die man im Energiespektrum eines Roten Zwerges (mit Ausnahme der Flares) vergebens sucht. Doch auch hier wurden wir – dank der Erforschung der Tiefsee – eines Besseren belehrt: in den Tiefen der Ozeane gibt es Bakterien, die mit der energiearmen Infrarotstrahlung, die von untermeerischen Vulkanen abgegeben wird, eine modifizierte Form der Photosynthese betreiben. Genau diese Infrarotstrahlung macht nun den grössten Teil der Strahlung eines Roten Zwerges aus…
Bis vor kurzem konnte man auch noch auf die vergleichsweise neue Erkenntnis verweisen, dass jupiterähnliche Riesenplaneten um Rote Zwerge seltener sind – und ohne Jupiters angebliche Rolle als „kosmischer Staubsauger“ würden zu viele Kometen und Planetenbausteine im Sonnensystem verbleiben, so dass sich angesichts der vielen Einschläge niemals Leben auf der Erde hätte bilden können. Wenn nun solche „kosmischen Staubsauger“ bei Roten Zwergen selten sind, könnte – dachte man – dies eine Erklärung für die offensichtliche Lebensfeindlichkeit der Roten Zwerge sein. Doch wie sich kürzlich gezeigt hat, wurde Jupiters „Staubsauger“-Wirkung offenbar stark überschätzt: Jupiter entfernt im Mittel etwa gleich viele Kometen aus dem inneren Sonnensystem, wie durch seine Anwesenheit überhaupt erst angezogen werden. Wäre Jupiter deutlich kleiner (etwa so gross wie Saturn), wäre der negative Effekt sogar stärker ausgeprägt, aber immer noch so schwach, dass er die scheinbare Lebensfeindlichkeit von Roten Zwergsternen nicht erklären kann.
Auch Planeten können nicht ewig warten
Dass alle „klassischen“ Argumente gegen die Lebensfeindlichkeit von Roten Zwergen praktisch wiederlegt wurden, hat einige Astronomen dazu bewegt, nun einfach doch davon auszugehen, dass Rote Zwerge lebensfreundlich sein müssen, und wir mit unserem gelben Heimatstern halt „untypisch“ seien, eine Laune der Natur und des Zufalls. Insbesondere SETI (die Suche nach ausserirdischer Intelligenz) hat sich zunehmend den Roten Zwergen zugewandt, und auch die Suche der Exoplanetenforscher nach der „zweiten Erde“ (die sicher noch etwa ein Jahrzehnt andauern wird) konzentriert sich neuerdings auf Rote Zwergsterne, dies aber mehr aus instrumentellen Gründen (mit den meisten heute üblichen Entdeckungsmethoden wäre ein erdgrosser Planet bei einem Roten Zwerg einfacher zu entdecken als bei einem sonnenähnlichen Stern).
Doch es bleiben noch einige Erklärungsansätze übrig. Einer könnte so aussehen, dass Möchtegern-Erden, egal wo sie sich bilden, nicht unbegrenzt lange lebensfreundlich bleiben können. So könnte z.B. die langsame Auskühlung des Planeten eine wichtige Rolle spielen: junge Planeten sind heiss, weil sie noch viel von der Wärme der Kollisionen in sich tragen, aus denen sie hervorgegangen sind, und weil sie noch viele radioaktive Elemente besitzen, die beim Zerfall Wärme freisetzen. Je älter der Planet wird, desto mehr Wärme verliert er. Da die radioaktiven Elemente zusehends zerfallen, wird keine Wärme mehr nachgeliefert: der Planet kühlt langsam aus. Je grösser der Planet ist, desto kleiner ist das Verhältnis Oberfläche (Wärmeabstrahlung) zu Volumen (Wärmereservoir), desto länger bleibt er also warm: Der Planet Mars und der Erdmond etwa sind schon lange ausgekühlt, Venus und Erde hingegen sind noch vulkanisch aktiv. Doch das wird nicht immer so bleiben: bereits in gut einer Milliarde Jahre wird die Erde so stark ausgekühlt sein, dass es keine Plattentektonik mehr geben wird (bei der etwas kleineren Venus ist sie schon heute zum Erliegen gekommen, wobei dies auch mit dem Fehlen von Wasser an der Oberfläche zu tun haben könnte). Die Erdkruste wird dann erstarren, viele der heute so wichtigen Kreisläufe kommen zum Erliegen. So werden heute z.B. gewaltige Mengen an Kohlendioxid durch abtauchende Erdplatten aus den Systemen der Oberfläche entfernt – bleibt die Plattentektonik weg, sammelt sich das Treibhausgas aus vulkanischen Quellen in der Erdatmosphäre, wo es die Atmosphäre gefährlich aufheizen kann. Ohne Plattentektonik fallen zudem irgendwann die Kontinente der Erosion zum Opfer: Ohne Kontinentkollisionen entstehen keine neuen Gebirge mehr, es ist dann nur noch eine Frage der Zeit, bis alle Kontinente ins Meer „gewaschen“ werden und die Erde wieder zum Wasserplaneten mit planetenumspannendem Ozean wird. Diesem Schicksal können Planeten mit grösserer Masse zwar für eine etwas längere Zeit entkommen, doch eine grössere Masse bringt andere Probleme mit sich, wie z.B. eine dichtere Atmosphäre, in der es sehr viel länger dauert, bis sich genügend Sauerstoff für komplexes Leben gesammelt hat. Die grundsätzliche Überlegung geht nun so, dass ein potentiell lebensfreundlicher Planet bis zu dem Zeitpunkt, wo sich die Flare-Aktivität des Roten Zwergs endlich gelegt hätte, bereits so stark gealtert ist, dass er ohnehin keine Plattentektonik mehr aufweist und damit keine erdähnliche Biosphäre aufrecht erhalten kann. Die Zeit, in der der Planet lebensfreundlich ist, und die Zeit, in der der Stern lebensfreundlich ist, überschneiden sich bei Planeten von Roten Zwergen einfach nicht.
Allerdings gibt es auch mit diesem Ansatz Probleme: Orange Zwerge, etwas kleiner und häufiger als Gelbe Zwerge (sozusagen auf halbem Weg zwischen Rotem und Gelbem Zwerg), zeigen auch keine starke Flare-Aktivität, sind also schon sehr früh lebensfreundlich, Planeten bilden sich genauso häufig wie bei anderen Sternen. Daher würde man erwarten, dass zumindest Orange Zwerge, die immer noch etwas langlebiger und etwas häufiger sind als Gelbe Zwerge, den idealen Heimatstern darstellen – die Menschheit mit ihrem gelben Heimatstern Sonne wäre einmal mehr „untypisch“ (wenn auch nicht so extrem wie bei Roten Zwergen).
Die Zerstörung des Universums?
Es gibt aber noch einen ganz anderen, noch radikaleren Ansatz, um unseren seltenen und kurzlebigen Heimatstern zu erklären. Stellen wir uns vor, dass Zivilisationen für das Universum aus irgend einem Grund eine Gefahr darstellen. Kaum tauchen die ersten Zivilisationen auf, wird das Universum oder zumindest seine Fähigkeit, neue Zivilisationen hervorzubringen, zerstört, durch das Wirken der Zivilisationen selbst (Unvorstellbar? Siehe unten…). Wie sähe dann eine typische Zivilisation dieses Universum? Eine typische Zivilisation würde zweifellos zu den ersten Zivilisationen des Universums überhaupt gehören (spätere Zivilisationen bekommen schon gar nie die Chance, zu existieren, eben wegen der bisher nicht näher bezeichneten „Katastrophe“, die die Entwicklung des Universums irgendwann unterbricht). Wohin auch immer diese frühe Zivilisation blicken würde, sie würde keine anderen Zivilisationen im All sehen, keine Radio-Signale aus fernen Galaxien empfangen – in ihrem eigenen Vergangenheits-Lichtkegel (der Bereich des Universums in Zeit und Raum, aus dem sie überhaupt Signale empfangen kann) wäre sie die einzige Zivilisation weit und breit. Eine solche Zivilisation würde zum frühestmöglichen Zeitpunkt entstehen: nur wenige Sterngenerationen wären seit dem Urknall vergangen, so dass gerade knapp genügend Metalle (in Astronomensprech sind das Elemente schwerer als Helium) vorhanden sind, um komplexes Leben zuzulassen, ja vielleicht hätte ihr Sternsystem sogar einen leichten Metallvorsprung gegenüber allen anderen gleichalten Sternsystemen. Ihr Stern wäre deutlich schwerer als ein typischer Roter Zwergstern, so dass keine lang anhaltende Flare-Phase der schnellen Entwicklung des Lebens im Wege steht – Rote Zwerge kämen also nicht in Frage (sie verzögern die Entstehung von Zivilisation um die Dauer ihrer Flare-Phase). Um wirklich zu den allerersten zu gehören, müsste eine solche Zivilisation in einem abnormal hohen Tempo entstehen, was sich auch darin zeigen würde, dass sie relativ spät in der maximalen Lebensdauer ihrer eigenen Biosphäre auftaucht. Sie wäre zudem extrem isoliert, da eine derart schnelle Entwicklung nicht besonders häufig sein kann: bis zur nächsten Nachbarzivilisation (die ja ebenfalls zu den allerersten Zivilisationen im Universum gehört) wären es mindestens viele Millionen Lichtjahre. Kurz: es sähe eigentlich alles genauso aus, wie wir es sehen.
Doch welche Katastrophe wäre in der Lage, das Universum zu zerstören? Eine Möglichkeit wäre, dass unser Universum beim Urknall mit einem schwerwiegenden, in den Tiefen seiner Naturgesetze schlummernden Fehler geboren wurde: Die Leere zwischen den Sternen könnte sich in einem sogenannt „falschen Vakuumzustand“ befinden. Natürliche Systeme tendieren dazu, stets den energieärmsten Zustand anzunehmen – doch gelegentlich kommt es auch vor, dass ein System über eine längere Zeit in einem im „zweit-energieärmsten“ Zustand metastabil erhalten bleibt – und das System dann plötzlich in den energieärmsten Zustand wechselt (so etwa eine flache Lagune an einem Sandstrand, der Wasserspiegel ein paar Zentimeter über Meereshöhe – irgendwann bricht der Sanddamm und die Lagune ergiesst sich ins Meer). Dabei wird spontan die Energiedifferenz freigesetzt: ein wahrhaft kosmisches Spektakel, bei dem alle Sterne und Planeten sofort zerstrahlt werden. Tatsächlich scheint das „Vakuum“ in unserem Universum nie komplett „leer“ zu sein: sponaten entstehen Teilchen und vernichten sich gleich wieder – eine „Nullpunktenergie“ durchdringt das Vakuum. Wäre es möglich, dass die Naturgesetze sich plötzlich schlagartig derart ändern, dass diese „Nullpunktenergie“ plötzlich auf Null sackt? Wissenschaftler, die sich mit dieser Frage beschäftigen, können diese Frage zurzeit nicht abschliessend beantworten: dafür fehlt noch die langgesuchte „Theorie aller Naturkräfte“, die eines Tages die Relativitätstheorie und die Quantenmechanik vereinen und ablösen soll. Der plötzliche Wechsel in einen noch energieärmeren Zustand könnte demnach sowohl spontan, als auch durch ein extremes Experiment einer fortgeschrittenen Zivilisation ausgelöst werden – genaueres weiss man selbstverständlich nicht. Eine weitere Möglichkeit wäre eine sogenannte „Branenkollision“ im Stringtheorie-Universum, also eine Wiederholug dessen, was gemäss einer Version der Stringtheorie schon den Urknall ausgelöst hat. Doch genausogut könnte es sein, dass sich diese beängstigenden Ideen mit der wachsenden Erkenntnis im Bereich der theoretischen Physik als Hirngespinste in Luft auflösen.
Eine andere Möglichkeit, die, wenn auch nicht das Universum selbst, doch zumindest seine Fähigkeit, in Zukunft weitere Zivilisationen hervorzubringen (womit die extrem frühen Zivilisationen um Gelbe Zwergsterne „typisch“ bleiben können) frühzeitig zerstören könnte, wäre eine sogenannte Replikatorenkatastrophe. Replikatoren sind hypothetische Maschinen, die in der Lage sind, aus Material, das sie im Universum finden, andere Maschinen herzustellen, insbesondere Kopien ihrer selbst. Sie sind eine Art von primitiven, künstlichen Lebewesen, die von ihren Erbauern zielgerichtet an die Umweltbedingungen im Weltraum angepasst wurden. Solche Replikatoren können sich im Universum wohl nicht ohne das Zutun von Intelligenz bilden: im Weltraum entsteht von sich aus kein Leben, weil die Distanzen zu gross, die Materialien zu dünn gestreut und die nutzbaren Energiegradienten zu flach sind: Nur auf einem Planeten kommen über genügend lange Zeiträume genügend viel Material in einer energiereichen Umgebung zusammen, um Leben und Evolution hervorzubringen. Lebewesen, die an die Bedingungen im All angepasst sind, können also praktisch nur durch eine Zivilisation gezielt entworfen werden.
Da Replikatoren auch Kopien ihrer selbst bauen können, ist sofort klar, aus welcher Richtung die Katastrophe kommen könnte: einige durchgedrehte, „ausser Kontrolle geratene“ Replikatoren könnten beginnen, ganze Planeten in Kopien ihrer selbst zu verwandeln. Diese Replikatoren müssten dabei nicht einmal bewusst handeln. Nachdem sie das Sternsystem der Zivilsation, die das Pech hatte, sie zu erfinden, zerlegt haben, machen sie sich auf zu den nächsten Sternen, die ebenfalls absorbiert werden, dann weiter hinaus in die Galaxis. Ähnlich wie bei den biologischen Zellen würde eine Evolution in Gang kommen, bei der vielleicht Verbände von Replikatoren – jeder mit seiner eigenen Spezialisierung (Antrieb, Energiegewinnung, Materialgewinnung etc.) – entstehen würden. Am Ende würde sich eine gewaltige Wolke von Replikatoren mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch das Universum fressen: es könnten keine Zivilisationen mehr entstehen, weder um Rote, noch um Orange oder Gelbe Zwergsterne, weil alles Material in Kopien der Replikatoren umgewandelt wird. Möglicherweise würden sich sogar irgendwann die expandieren Replikatorenwolken verschiedener Zivilisationen begegnen und sich gegenseitig um die verbleibenden Ressourcen konkurrenzieren. Das Endergebnis ist in jedem Fall: die gesamte nutzbare Masse des Universums wird in Replikatoren umgewandelt.
Eine Replikatorenkatastrophe ist für die Zukunft der Menschheit nicht besonders abwegig. Bereits heute gibt es Maschinen, die automatisch andere Maschinen bauen können, und eine kleine Auswahl von ihnen kann sogar Kopien ihrer selbst herstellen – allerdings aus einem gegebenen Baumaterial. Doch es ist nur eine Frage der Zeit, bis eine Maschine entwickelt wird, die das Material zum Bau einer Kopie ihrer selbstständig gewinnen kann. Replikatoren könnten sich bei der Erforschung des Weltraums aussergewöhnlich nützlich machen: statt einer vielen tausend Tonnen schweren Ausrüstung schickt man einfach einen Replikator, der dann aus mitgebrachten oder zugefunkten Plänen alle Ausrüstung aus dem Material am Zielort herstellt. Die Entwicklung von Replikatoren in nah- bis mittelfristiger Zukunft scheint also durchaus nicht abwegig. Einige Zivilisationen, die zu der Überzeugung gelangen, dass eine Replikatorenkatastrophe irgendwo im Universum früher oder später ohnehin unausweichlich ist, könnten auch bewusst eine solche Katastrophe auslösen, um ihren eigenen Replikatoren einen zeitlichen Vortreil zu verschaffen, dies vielleicht in der Hoffnung, dass die eigenen Werte und die Erinnerung an die eigene Zivilisation – wenn sie ja früher oder später ohnehin absorbiert werden wird – so eher erhalten bleiben. Aus dem Doomsday-Argument „wissen“ wir zudem, dass in Zukunft mit 95% Wahrscheinlichkeit noch irgendwo zwischen 2 und 1000 Milliarden Menschen geboren werden – bei gegenwärtiger Generationendauer und Geburtenrate deckt dies in etwa den selben Zeitraum (maximal wenige Jahrtausende) ab, in dem die Entwicklung echter, weltraumangepasster Replikatoren realistisch erscheint.