Haben wir bereits Millionen von Sternen nach Außerirdischen durchsucht? Hier erfahren Sie, warum wir noch keine Antwort erhalten haben

Wir haben alle die Ausrede gehört. Wenn die Suche nach außerirdischem Leben auf eine Mauer des Schweigens stößt, zucken Experten mit den Schultern und sagen, wir hätten einfach nicht genau genug gesucht. Immerhin hat die Milchstraße 100 Milliarden Sterne. Sie einzeln zu überprüfen, würde ein Leben lang dauern. Das Fehlen außerirdischer Funksignale bedeutet also nur, dass wir früh dran sind, oder?

Nicht ganz. Und nicht so früh, wie Sie denken.

Louisa Mason, Forscherin an der Universität Manchester, hat kürzlich etwas Beunruhigendes festgestellt. Wir haben bereits einen riesigen Teil unserer Galaxie durchquert. Wir wussten einfach nicht, dass wir es tun.

Der verborgene Graf im Lärm

Die Entdeckung stammte nicht von einem neuen Teleskop oder einem Durchbruch in der Signalverarbeitung. Es entstand durch die Betrachtung alter Daten durch eine neue Linse. Mason verwendete das Besançon Galactic Model – eine detaillierte Simulation der Struktur unserer Galaxie – und verglich es mit Himmelsdurchmusterungen von zwei großen Instrumenten: dem Green Bank Telescope in West Virginia und dem Parkes Telescope in Australien.

Hier ist die Grundlinie. Die Teleskope führten 1.327 verschiedene Beobachtungen durch. Sternkataloge listeten genau 288.315 sichtbare Sterne in diesen Sichtfeldern auf. Eine schöne, saubere Nummer. Ein überschaubarer Datensatz.

Aber das Besançon-Modell erzählt eine andere Geschichte. Es handelt sich um Sterne, die existieren, aber für unser optisches Auge unsichtbar bleiben, weil sie zu schwach sind. Als Mason die Vermessungsgeometrie in dieses Modell einfügte, stieg die Zahl sprunghaft an. Wir hatten nicht auf 288.000 Sterne geschaut. Wir hatten uns mehr als 6,1 Millionen angesehen.

Die meisten dieser Sterne wirkten für optische Teleskope geisterhaft. Es handelt sich um schwache Rote Zwerge oder entfernte Sonnen, die von interstellarem Staub verschluckt werden. Aber zu einem Radioteleskop? Sie sind lediglich potenzielle Lärmquellen oder hoffentlich Strukturquellen.

„Selbst eine sehr kleine Beobachtung kann hunderttausend Sterne enthalten, die wir vielleicht nie untersuchen wollten.“

Das ist die Kraft des kommensalen SETI. Die Strategie setzt auf Huckepack. Ein Radioteleskop zielt bereits auf ein bestimmtes Ziel für die astronomische Forschung – die Kartierung einer Galaxie und die Untersuchung der Sternentstehung. Es hört zu. Während des Hörens erfasst es alles in seinem Sichtfeld. Wenn eine außerirdische Zivilisation auf diesen Frequenzen sendete, während Astronomen einen hellen Stern in der Nähe betrachteten, würde das Signal aufgezeichnet. Begraben im Lärm, ja. Aber aufgezeichnet.

Die Gaia-Beschränkung und der Radio-Vorteil

Warum haben wir das so lange verpasst? Denn Standardsternzählungen stützen sich auf Kataloge wie die Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation, die Positionen und Helligkeit kartiert. Gaia ist ein Wunder, aber es hat eine harte Grenze. Es sieht, was hell ist. Es fehlen die Milliarden schwacher, kühler Sterne mit geringer Masse, die die Galaxie zahlenmäßig, wenn nicht sogar massemäßig, dominieren.

Radiowellen kümmern sich nicht um sichtbares Licht. Sie durchdringen den Staub, der unsere Augen blendet. Sie reflektieren die Ionisierung im Raum, die optische Schwäche verbirgt. Ein in einem optischen Katalog unsichtbarer Stern kann dennoch ein Funkfeuer sein. Masons Arbeit beweist, dass der „Parameterraum“, den wir bereits gescannt haben, exponentiell größer ist, als unsere Kataloge vermuten lassen.

Also, sind wir fertig? Haben wir das Universum bereits gescannt und nichts gefunden?

Nein. Und das bringt uns zum eigentlichen Problem. Es ist nicht so, dass wir nicht genug nach Sternen gesucht hätten. Es liegt daran, dass wir uns nicht lange genug mit den richtigen Frequenzen beschäftigt haben.

Aus dem „Wasserloch“ ausbrechen

Seit 1960 beschäftigt sich SETI mit einem bestimmten Band des Funkspektrums, das als „Wasserloch“ bekannt ist. Das Konzept ist in seiner Einfachheit verführerisch.

Atomarer Wasserstoff emittiert mit 1.420 MHz. Hydroxyl (OH) emittiert mit 1.665 MHz. Wasserstoff plus Hydroxyl ergibt Wasser. Es ist das universelle Lösungsmittel. Es ist der Stoff des Lebens. Wenn intelligente Wesen ein Signal senden wollten, das schreit: „Wir sind hier und wir verstehen die Chemie“, würden sie wahrscheinlich den ruhigen, leeren Kanal zwischen diesen beiden Frequenzen wählen.

Das Wasserloch befindet sich zufällig auch in einem Radiofenster – einem Teil des Spektrums, in dem die Erdatmosphäre das Signal nicht absorbiert. Außerdem ist die Wasserstofflinie für die Astronomie von entscheidender Bedeutung. Wenn Außerirdische unsere Übertragungen beobachten, würden sie wissen, dass diese Frequenz auch für uns etwas Besonderes ist. Es ist ein kosmischer Treffpunkt.

Der Fokussierung hier sind jedoch Grenzen gesetzt. Das Band ist schmal. Es ist voller natürlicher astrophysikalischer Geräusche. Und vor allem wird davon ausgegangen, dass Außerirdische wie Chemiker denken, denen Wasser genauso wichtig ist wie uns. Das ist eine große Annahme.

Auf dem Weg zum Submillimeter

Masons Nachfolgearbeit verließ die bekannten Funkbänder und betrat die unerforschte Grenze der Millimeter- und Submillimeterwellenlängen. Sie analysierte Archivdaten von ALMA (dem Atacama Large Millimeter/submillimeter_array) in Chile.

Warum ALMA? Hohe Frequenzen verhalten sich anders als niedrige. Niederfrequente Radiowellen unterliegen auf ihrem Weg durch den Weltraum einer Streuung. Elektronen im interstellaren Medium verzögern die niedrigeren Frequenzen stärker als die höheren. Dadurch wird das Signal über große Entfernungen gedehnt und verzerrt. Ein scharfer Impuls aus tausend Lichtjahren Entfernung könnte als verschwommenes Echo bei 1 GHz eintreffen. Bei den von ALMA verwendeten höheren Frequenzen ist diese Streuung minimal. Das Signal bleibt scharf.

Der Kompromiss besteht in der technischen Schwierigkeit. Höhere Frequenzen sind schwerer zu erkennen und anfälliger für Störungen durch erdbasierte Quellen wie Satelliten und Mobilfunknetze. ALMA liegt an einem der trockensten Orte der Erde und minimiert den Wasserdampf, der diese Wellen blockiert.

Mason hat keine Außerirdischen gefunden. Im Archiv herrschte Stille. Aber der Versuch zählt. Der Millimeterwellenbereich ist für die intelligente Lebenserkennung noch nahezu unerforscht. Es eröffnet einen neuen Parameterraum. Ein neuer Ort zum Suchen.

Das Signal, das wir verpasst haben

Wir hören mehr Stars, als wir dachten. Wir nutzen größere Bandbreiten, als wir einst für notwendig hielten. Aber die Zeit ist immer noch der Feind.

Radioteleskope verbringen nur einen Bruchteil einer Sekunde mit der Beobachtung eines einzelnen Ziels. Sie scannen, sie zeichnen auf, sie gehen weiter. Ein Signal einer anderen Zivilisation kann ein kurzer Impuls, ein sich wiederholender Impuls oder eine stetige Trägerwelle sein. Wenn der außerirdische Sender uns nur während eines schmalen Rotationsfensters anstrahlt oder wenn er auf einer Frequenz arbeitet, die wir derzeit nicht überprüfen, werden wir ihn verpassen.

Die schiere Größe der Galaxie macht falsch negative Ergebnisse unvermeidlich. Wir haben 6 Millionen Sterne, vielleicht mehr, über einen Ausschnitt des Himmels gefegt. Das klingt beeindruckend, bis man bedenkt, dass es in unserer Galaxie 100 Milliarden Sterne gibt. Und Millionen anderer Galaxien darüber hinaus.

Wir werfen ein größeres Netz aus. Wir prüfen tiefere Gewässer. Aber der Ozean ist immer noch riesig. Die Stille ist vielleicht keine Leere. Vielleicht hören wir einfach nicht laut genug zu oder sind nicht genau im richtigen Moment am richtigen Ort.

Masons Arbeit verändert die Mathematik. Es zeigt uns, dass wir mehr Hausaufgaben gemacht haben, als uns bewusst war. Aber es ändert nichts am Ergebnis. Wir warten immer noch. Und in der Zwischenzeit setzt das Universum sein ruhiges, ununterbrochenes Summen fort.