PANOSETI: Neues Teleskop sucht Laser-Signale von fernen Planeten

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Die beiden Teleskop-Prototypen von PANOSETI wurden am kürzlich renovierten Astrograph Dome des Lick Observatory in Hamilton installiert. Copyright/Quelle: Laurie Hatch / berkeley.edu

Die beiden Teleskop-Prototypen von PANOSETI wurden am kürzlich renovierten Astrograph Dome des Lick Observatory in Hamilton installiert.
Copyright/Quelle: Laurie Hatch / berkeley.edu

Berkeley (USA) – Versuchen fortgeschrittene Zivilisationen in unserer Galaxie, mittels Laserstrahlen mit uns zu kommunizieren oder auf ihre Existenz aufmerksam zu machen – ähnlich, wie wir selbst es bereits tun? Astronomen mehrerer US-Universitäten arbeiten derzeit einem Netzwerk neuer Observatorien, mit denen diese Frage beantwortet werden soll.

Wie das Team aus Astronomen der University of California, San Diego und Berkeley, der Harvard University und des California Institute of Technology (Caltech) berichten, haben sie am Lick Observatory bereits zwei Observatorien-Prototypen konzipiert, die aus jeweils 80, je etwa 20 Zentimeter durchmessenden innovativen Teleskopen unter einer geodätischen Kuppel bestehen. Tatsächlich sollen es aber nur die ersten von Hunderten geplanten weiteren Teleskopen des Projekts „Panoramic SETI“ bzw. „Pulsed All-Sky-Nahinfrarot-Optical SETI“ (PANOSETI) sein, mit dem Nacht für Nacht im Sekundentakt etwa ein Drittel des nördlichen Himmels auf der Suche nach sekundenbruchteilkurzen optischen und infraroten Signal-Blitzen ferner Zivilisationen abgesucht werden soll.

Technische Ansicht einer PANOSETI-Observatoriums (Illu.). Copyright/Quelle: Shelley Wright, UCSD

Technische Ansicht einer PANOSETI-Observatoriums (Illu.).
Copyright/Quelle: Shelley Wright, UCSD

„Ziel ist es, nach sehr kurzen, aber starken Signalen einer fortgeschrittenen Zivilisation zu suchen. Weil sie derart kurz und vermutlich ebenso selten sind, planen wir, große Bereiche des Himmels für einen langen Zeitraum abzusuchen“, erläutert Dan Werthimer vom Berkeley SETI Research Center an der UC Berkeley.

Die Observatorien werden paarweise bis zu einem Abstand von einer Meile gebaut, um so eine Stereoansicht des Nachthimmels zu ermöglichen. Dies ist wichtig, um so jene Lichtblitze aus dem All bestätigen und andere aus der irdischen Atmosphäre verwerfen zu können.

“Der Einsatz von zwei PANOSETI-Teleskopen bietet uns jetzt ein neues Fenster in das Verhalten des Universums im Nanosekundenbereich”, erläutert Shelley Wright, außerordentliche Professorin für Physik an der UC San Diego und Hauptuntersucherin des PANOSETI-Projekts.

Wright und ihr Team, zu dem Paul Horowitz aus Harvard sowie Astronomen vom Lick-Observatorium und Caltech gehören, hoffen, bald schon weitere Paare der 80-Teleskop-Observatorien auf der ganzen Welt bauen zu können, um so schlussendlich den gesamten Himmel abzubilden.

Mit Hilfe der beiden Prototypen wollen die Astronomen die Optik, Elektronik, Detektoren und die Software testen und zunächst vorläufige Daten sammeln, bevor mit der weiteren Produktion weiterer Observatorien begonnen wird. Hierzu evaluieren Wright und ihr Team derzeit weitere Standorte und hoffen, im nächsten Jahr mit der Teleskopproduktion und dem Bau weiterer Observatorien beginnen zu können.

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Die einzelnen PANOSETI-Teleskope enthalten u.a. zwei neue astronomische Technologien: eine innovative, leichte, flache Kunststofflinse, die den Fresnel-Platten in Leuchttürmen ähnelt, um optisches und infrarotes Licht zu fokussieren; und sehr schnelle optische und Infrarotdetektoren, die zuerst für diagnostische medizinische PET-Scanner (Positronenemissionstomographie) entwickelt wurden.

Ein einzelnes PANOSETI-Teleskop hat dabei ein sehr weites Sichtfeld von 10 mal 10 Grad – die Breite von 20 Vollmonden. Das Team entwickelt außerdem spezielle Kameras in jedem Teleskop, die genau messen können, wann jedes Photon ankommt. Die meisten aktuellen Teleskope, die nach kurzlebigen astronomischen Phänomenen wie Supernovae suchen – etwa Pan-STARRS auf Hawaii oder die „Zwicky Transient Facility“ am Palomar Observatory in San Diego – sind hierfür gute Beispiele: Sie sammeln Licht, das über Sekunden bis Monate heller und dunkler wird. Hierfür eignen sich standardmäßige ladungsgekoppelte Geräte (CCDs), die in jeder Kamera und jedem Telefon enthalten sind. CCDs können jedoch keine Lichtblitze in Millionstelsekunden erfassen.

Genau diese Leistung ist mit Lawinenphotodiodenarrays von PET-Scannern, sog. Silizium-Fotovervielfacher, aber möglich. Sie wurden zum Beispiel entwickelt, um Lichtphotonen aus der Vernichtung von Positronen zu detektieren, die von radioaktiven Tracern emittiert werden, die in Patienten injiziert wurden, um so Krebsmetastasen zu detektieren.

Sowohl Fresnel-Linsenteleskope als auch Lawinenphotodiodendetektoren sind zudem weitaus billiger, was Observatorien mit mehreren Instrumenten ermöglicht. Die Forscher sind zuversichtlich, dass die einzigartige Fähigkeit dieser Teleskope, große Himmelsbereiche gleichzeitig für Lichtblitze im Millisekundenbereich abzubilden, nie zuvor gesehene astronomische Phänomene, und nicht zuletzt dannn vielleicht auch – so vorhanden – Laser-Botschaften anderer Zivilisationen, aufdecken werden.

“PANOSETI erforscht das Universum auf einer Zeitskala von einer Milliardstel Sekunde, eine Zeitskala, die wir Erdlinge bislang nicht gut erforscht haben”, erläutert Werthimer weiter. „Wenn Astronomen einen unerforschten Parameterraum untersuchen, finden sie normalerweise etwas Überraschendes, das niemand vorhergesagt hat. PANOSETI könnte also neue astronomische Phänomene und/oder Signale außerirdischer Intelligenzen entdecken. “

Doch warum sollte eine intelligente Zivilisation über Nanosekundenblitze mit uns kommunizieren wollen? “Eine Möglichkeit, zu kommunizieren oder Aufmerksamkeit zu erregen, ist ein Blitz, wie aus einem Leuchtturm”, so Werthimer und führt dazu weiter aus: “Es ist sehr effektiv, weil es ein heller, intensiver Blitz ist. Wenn Sie in kurzer Zeit viel Energie einsetzen, kann die durchschnittliche Energie klein sein, aber die momentane Helligkeit unglaublich groß. Es ist wie bei schnellen Funkstößen, die für eine Tausendstelsekunde auftreten. Für einen Sekundenbruchteil können solche Signale dann das hellste Ereignis am Himmel und zugleich viele Lichtjahre entfernt gesehen werden.”

Schon jetzt betreibt Berkeley SETI am Lick-Observatorium bereits mit dem „Automated Planet Finder“ ein optisches Teleskop, das neben der Planetensuche auch schon nach Lasersignalen fahndet – aber ebenfalls für sekundenschnelle Lichtblitze blind ist. Die Universitäten in San Diego und Berkeley arbeiten zudem mit dem NIROSETI-Instrument (Near-Infrared Optical SETI), das derzeit am Lick in Betrieb ist und als erstes Instrument zur Suche nach Signalen von Außerirdischen bei Wellenlängen im nahen Infrarot entwickelt wurde.

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Quelle: UC Berkeley

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