Doch ferne Super-Zivilisation? Stellarer Bergbau bislang beste Erklärung für KIC 8462852?

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Symbolbild: Großer Sonnenflare am 31. August 2012, aufgenommen vom Solar Dynamics Observatory (SDO) der NASA.

Copyright: NASA Goddard Space Flight Center

Furtwangen (Deutschland) – Während bislang bekannte astrophysikalische Phänomene die Merkmale im Lichtmusters des fernen Sterns KIC 8462852 nicht umfassend erklären können und Konzepte künstlicher Megastrukturen einer dortigen Superzivilisation nur rein hypothetisch funktionieren, präsentiert der Physiker Prof. Dr. Eduard Heindl vond er Universität Furtwangen mit seinem Modell über stellaren Bergbau, sog. Star Lifting, erstmals nicht nur eine Hypothese, die die Merkmale des Lichtmusters nahezu exakt nachzeichnet, sondern mit dieser einhergehend eine schon in wenigen Wochen überprüfbare Vorhersage. Gegenüber „Grenzwissenschaft-Aktuell.de“ (GreWi) hat Prof. Heindl seine Hypothese ausführlich erläutert.

GreWi: Sehr geehrter Professor Heindl, könnten Sie uns Ihre Hypothese zu KIC 8462852 kurz darlegen?

Prof. Dr. Eduard Heindl: Bei meinen Untersuchungen zu dem mysteriösen Stern bin ich auf mehrere Aspekte gestoßen, die darauf hindeuten, dass hier wir ein exotisches Bergwerk sehen.

Als Physiker hat es mir keine Ruhe gelassen zu verstehen, was genau wir denn da sehen. Offenbar sind es nicht einfach Raumschiffe oder riesige Solarzellen, sondern etwas, das den merkwürdig gleichförmigen Abfall (Dip) in der Kepler-Helligkeitsmessung erzeugte.

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Abb. 1: Der von Kepler beobachtete asymmetrische Dip in der Lichtkurve des Sterns KIC 8462852.

Copyright/Quelle: E. Heindl

Da die Kurve auffällig gleichmäßig ist, sollte es eine relativ einfache Struktur geben, die genau zu solch einer Kurve führt. Zudem kann man dann genau prüfen, ob man richtig lag, wenn man die Messung mit den Rechnungen vergleicht.

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Copyright: Dominik Haderer (via WikimediaCommons), CC BY-SA 3.0

Meine Hypothese ist nun die folgende: Man stelle sich eine hochentwickelte Zivilisation vor, die bereits alle ihr verfügbaren Rohstoffe in Form der Planeten und Planetoiden ihres Systems aufgebraucht bzw. verarbeitet hat. Dieser akuten Materialknappheit könnte nun vergleichsweise einfach mit Hilfe der dortigen Sonne bzw. des dortigen Sterns begegnet werden: Alleine unsere Sonne enthält nicht nur Wasserstoff und Helium sondern auch 6.000 mal mehr Metalle wie alle Planeten im Sonnensystem.

Obwohl wir selbst heute dazu noch nicht in der Lage sind, gibt es physikalisch keine grundlegende Begrenzung die Rohstoffe des Sterns zu gewinnen und diese Form der Rohstoffgewinnung durchzuführen – man spricht von sogenanntem Star Lifting.

Dazu wird mit großer Energie – etwa mit großen Spiegeln – ein Punkt der Sonnenoberfläche fokussiert. Dieser Ort erhitzt sich dadurch und die Materialien werden längs eines Strahls von dem Stern abgestrahlt. Damit dieser Materiestrahl konstant und stabil bleibt wäre ein Magnetfeld sinnvoll, wie es von einer entsprechend fortgeschrittenen Zivilisation mit einen Beschleuniger wie etwa jenem am CERN – nur etwas größer – ebenfalls realistisch in einer Umlaufbahn erzeugt werden könnte.

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Abb. 2: Ein gerichteter Strahl von Sonnenmaterie (Illu.).

Copyright/Quelle: E. Heindl

Hat der Strahl dann eine Höhe von etwa unserer Marsumlaufbahn erreicht, lenkt man ihn in diese Umlaufbahn – und hat frische Metalle, direkt vom Stern. Aber Achtung: Metalle sind für Astronomen alle Elemente jenseits von Helium – also Lithium, Aluminium aber auch Kohlenstoff und Sauerstoff.

Mit der Rotation des Sterns dreht sich auch der Materiestrahl und zieht eine „Rauchfahne“ hinter sich her:

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Abb. 3: Der Materiestrahl dreht sich und hat eine „Rauchfahne“.

Copyright/Quelle: E. Heindl

Die genauen Berechnungen als Grundlage für die hiesige Skizze finden sich in meinem Paper unter: https://arxiv.org/abs/1611.08368

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GreWi: Und wie kommt man von diesem Materialstrahl nun zur Lichtkurve von KIC 8462852?

Heindl: Der Dip in der Lichtkurve könnte laut meinen Berechnungen von eben dieser Rauchfahne erzeugt werden: Berechnet man die geometrische Situation und stellt die Parameter so ein, dass man möglichst genau mit den gemessenen Daten des Kepler Teleskops übereinstimmt, bekommt man eine Messkurve deren Abweichung von der mit Kepler gemessenen Lichtkurve wirklich nur minimal abweicht.

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Abb. 4: Näherung an die Messkurve

Copyright/Quelle: E. Heindl

Die Messwerte als kleine Kreuze und die Näherung sind als gestrichelte Linie dargestellt. Da der Unterschied kaum zu sehen ist, habe ich den Fehler, den Unterschied zwischen Berechnung und Messung, noch als Fehlerkurve (Error) hervorgehoben. Zumeist liegt der Fehler im Bereich des Messfehlers und selbst an einigen Stellen, wo die Kurve extrem schwankt, sind es immer noch weniger als ein Prozent.

Daraus schließe ich, das Modell könnte die wahre Situation gut wiedergeben. Wenn das so ist, kann man die Umlaufzeit der Struktur, also des Strahls um den Stern, aus der Kurve berechnen. Insbesondere wenn man den Bereich nimmt, in dem der Strahl pur zu sehen ist, das ist im rechten Bereich des Bilds 4 zu sehen. Diesen Bereich (rot) habe ich gesondert genähert und dann das Bild in Abb. 5 bekommen:

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Abb. 5: Näherung der rechten Flanke

Copyright/Quelle: E. Heindl

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Abb. 6: Zeitlicher Verlauf der Beobachtungsdaten

Copyright/Quelle: E. Heindl

Der Fehler (roter Bereich) sinkt dann unter ein Promille und lässt auf eine Umlaufzeit von 727 Tagen schließen. Das ist spannend, denn jetzt kann man in den Beobachtungsdaten nachsehen, was nach 727 Tagen passiert: Nach genau 726,77 Tagen gibt es wieder einen starken Dip, wie er in Abb. 7 vorhergesagt wird.

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Abb. 7: Dip um den Tag 1519

Copyright/Quelle: E. Heindl

Das Ergebnis ist eine komplexe Struktur, die sich mit drei ähnlichen Strahlen, wie beim ersten tiefen Dip am Tag 792 mathematisch nachbilden lässt. Aber es gibt einige relevante Abweichungen: Auf der linken Seite, dort wo die „Rauchwolke“ ist, fehlt Material, was man durch ein starkes Ansteigen der Helligkeit auf fast Ausgangshelligkeit sieht. Das könnten bereits abtransportierte oder verdichtete Rohstoffe sein.

GreWi: Funktioniert Ihr Erklärungsmodell auch als rein natürlicher bzw. astro-physikalischer Vorgang, also ohne, dass dafür das „Star Lifting“ notwendig wäre?

Heindl: Das Abstrahlen von solarem Material ist nicht ungewöhnlich, auch unsere Sonne sendet permanent einen Partikelstrahl ins Weltall, bekannt als Sonnenwind, der von den Apollo-Missionen gemessen und einige Teilchen davon aufgefangen werden konnten. Allerdings haben Astronomen bisher noch nie einen konzentrierten Strahl beobachtet der bis in eine Höhe bzw. Distanz planetarer Umlaufbahnen gesendet wird.

In der Astronomie kennt man Materie Jets, wie sie von speziellen, sehr schnell rotierenden Sternen und auch Galaxien ausgesendet werden, diese strahlen allerdings nicht in eine Umlaufbahn sondern in die Weiten des Weltalls.

Wie bei allen neuen, noch nie vorher beobachteten Vorgängen, ist es schwer zu entscheiden, was genau die Ursache ist dazu müssen Astrophysiker genaue Modelle erstellen und prüfen.

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Künstliche Mega-Struktur um fernen Stern?
Die wichtigsten GreWi-Meldungen rund um KIC 8462852

GreWi: Lassen sich aus Ihrem Modell weitere Belege für den von Ihnen beschriebenen (solaren) Bergbau ableiten?

Heindl: Auf der rechten Seite der von mir berechneten Kurve sieht man eine „Beule“, die eine zusätzliche Absorption verursacht. Das könnte etwa einer jener großen Spiegel sein, der für die punktuelle Aufheizung benötigt wird. Wir wissen es nicht. Aber es gibt noch eine dritte Beobachtung die auf ein Bergwerk hinweist:

In der Umlaufbahn um den Stern scheinen sich viele kleinere Objekte zu bewegen, die zu permanenten kleineren Schwankungen der Helligkeit führen (s. Abb.7).

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Abb. 7: Gemittelte Helligkeit

Copyright/Quelle: E. Heindl

Sieht man auf die gemittelte Helligkeit über 83 Messwerte (schwarze Linie), dann sieht man bis zum Tag 1440 sehr viele (kleinere) Schwankungen, vermutlich durch verschiedene Objekte in der Umlaufbahn. Ab dem 1440. Tag sind diese Schwankungen weg. Dann beginnt ab ca. Tag 1500 das „Bergbaugebiet“. Insbesondere am Tag 1519 der bekannte Dip.

Geht man nun davon aus, dass niemand hochwertige Raumstationen, Spiegel und Solarzellen in die Nähe der „Rauchwolke“ des Bergwerks bringen will, wird das merkwürdige Verschwinden des Rauschens ab Tag 1440 sofort verständlich.

GreWi: Ihre Schlussfolgerung könnte man also wie folgt zusammenfassen?

Heindl: Wie ich zu zeigen versuche, gibt es einige sehr deutliche Zeichen, dass wir Star Lifting, wie man in der Fachsprache den Bergbau von Solarmaterial nennt, sehen:

– Die Messkurve am Tag 792 passt sehr gut zum Modell.

– Der Zeitabstand aufgrund der Messkurve berechnet den Ort des nächsten Dips

– Fehlende Materie am Tag 1518 kann durch Materialgewinnung erklärt werden.

– Der merkwürdige Abfall des Rauschens ist ein Hinweis auf einen „Bauzaun“.

GreWi: Welchen Vorteil hat ihr Modell gegenüber den anderen, bislang diskutierten Erklärungshypothesen?

Heindl: Das Modell des Star Liftings ermöglicht eine außerordentlich genaue Beschreibung des Verdunklungs-Ereignisses am Tag 792 der Keppler Beobachtung. Die Abweichungen liegen unterhalb einen Prozent, dies ist bislang keiner anderen Theorie/Hypothese gelungen. Einige weiteren Abdunklungskurven können ebenfalls durch diese Hypothese genähert werden. Ich bin jetzt auf den 21. Februar 2017 gespannt: Dann sollte nämlich wieder das „Bergwerk“ als Schattenspiel des Sterns beobachtbar sein. Meine Prognose, wir können anhand des Spektrums dann mehr Details des Vorgangs erkennen.

GreWi: Sind Ihre Ausführungen als tatsächlicher Erklärungsansatz zu verstehen oder eher als Gedankenexperiment? Ich frage dies deshalb, da sich Jason Wright (den ich für GreWi auch schon interviewt habe), der ja die Idee der „Megastruktur“ als erster überhaupt zur Diskussion gestellt hat, mittlerweile von dieser Vorstellung aber immer wieder auch distanziert und sich teilweise derart äußerte, dass er gar nicht so verstanden worden sein wollte, dass er ein ‚Verfechter‘ der Idee der „Megastruktur und Superzivilisation“ sei.

Heindl: Bei meinen Ausführungen handelt es sich um eine Hypothese. Hypothesen werden in der Wissenschaft verwendet, um unbekannte Vorgänge zu beschreiben und diese dann durch weitere Experimente oder Beobachtungen zu erhärten. Wenn dies erfolgreich ist, kann man von einer wissenschaftlichen Theorie sprechen. Also ist meine jetzige Beschreibung eine Hypothese aber noch nicht eine wissenschaftlich anerkannte Theorie. Ich persönlich bin aber tatsächlich überzeugt davon, dass die Hypothese richtig ist.

GreWi: Haben Sie ihre Ergebnisse Tabetha Boyajian, der Erstbeschreiberin des Lichtmusters von KIC 8462852 und/oder Jason Wright mitgeteilt? Wenn ja, wie war die Reaktion?

Heindl: Die Resultate habe ich im Forum https://www.reddit.com/r/KIC8462852 der offiziellen Seite von Boyajian mitgeteilt und bin auf großes Interesse gestoßen. Eine persönliche Diskussion gab es aber noch nicht.

GreWi: Herr Prof. Heindl, ich bedanke mich für Ihre ausführlichen Informationen und Ausführungen und bin jetzt schon auf den kommenden 21. Februar gespannt. Vielleicht sprechen wir uns danach ja wieder…

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