Photovoltaik boomt auf unserem Heimatplaneten Erde. Die Sonne liefert tagsüber gratis große Mengen Energie, und inzwischen hat sich die Erkenntnis durchgesetzt, dass es klug ist, sie nutzbar zu machen.
Das würde natürlich ebenso auf anderen Planeten gelten. Bereits 1960 ließ der Physiker Freeman Dyson mit einer Publikation im Fachjournal Science aufhorchen. Er legte dar, dass fortgeschrittene Zivilisationen sehr wahrscheinlich die Idee der Nutzung von Sonnenenergie auf die Spitze treiben würden und große Teile des Heimatsterns von im All kreisenden Photovoltaikpaneelen verdeckt sein würden. Er schlug vor, sich bei der Suche nach Außerirdischen nicht nur auf das Auffangen von Radiosignalen zu konzentrieren, sondern auch auf das Aufspüren von Infrarotstrahlung solcher Megastrukturen.
Heute sind diese Strukturen als "Dyson-Sphären" bekannt, wobei das Konzept bereits in einem Science-Fiction-Roman aus den 1930er-Jahren auftaucht. Dysons zentrale Idee war, dass die Strukturen sich durch die Sonneneinstrahlung erwärmen und so starke Wärmestrahlung abgeben müssten, die sich von der Erde aus feststellen ließe.
Spuren in alten Teleskopdaten
Die Idee existiert also schon seit den 1960er-Jahren, doch bislang gab es keine überzeugenden Hinweise auf verdächtige Infrarotsignaturen, die auf Dyson-Sphären hindeuten könnten. Eine internationale Kooperation von Forschenden aus Schweden, Indien, Großbritannien und den USA legt nun allerdings nahe, dass das nicht an einem Mangel an verwertbaren Daten liegt. Sie behaupten, dass aktuell in Betrieb befindliche Infrarotteleskope bereits Hinweise auf Dyson-Sphären aufgezeichnet haben könnten.
Um sie aufzuspüren, wurde das Projekt "Hephaistos" ins Leben gerufen. Das Ziel war, Infrarotdaten der Teleskope Gaia DR3, 2MASS und WISE zu scannen. Nun liegen die Ergebnisse vor, und tatsächlich: Von fünf Millionen Sternen zeigten eine Handvoll tatsächlich ein sonderbares Verhalten. Davon berichtet das Team nun in einer neuen Studie im Fachjournal Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Man stützte sich dabei auf die Annahme, dass sich im All nicht nur fertiggestellte Dyson-Sphären finden würden, die das ganze Sternenlicht schlucken, sondern auch unvollständige. "Diese Struktur würde Abwärme in Form von Strahlung im mittleren Infrarotbereich abgeben, die neben dem Grad der Fertigstellung der Struktur auch von ihrer effektiven Temperatur abhängt", schreiben die Forschenden in ihrer Arbeit.
Um diese Strahlung zu identifizieren, ist es nötig, sie von solcher aus natürlichen Quellen zu unterscheiden. Auch Nebel, Staubscheiben oder dahinterliegende Galaxien könnten verdächtige Strahlung abgeben. "Es wurde eine spezielle Pipeline entwickelt, um potenzielle Dyson-Sphären-Kandidaten zu identifizieren, wobei der Schwerpunkt auf der Entdeckung von Quellen lag, die einen anomalen Infrarot-Überschuss aufweisen, der keiner bekannten natürlichen Quelle dieser Strahlung zugeschrieben werden kann", heißt es in der Studie.
Sieben verdächtige Sterne
Nach Durchlauf des Verfahrens blieben letztlich sieben Sterne übrig, die sich allen Erklärungsversuchen entziehen. "Alle Quellen sind klare Mittelinfrarot-Strahler ohne eindeutige Störfaktoren oder Signaturen, die auf einen offensichtlichen Mittelinfrarot-Ursprung hinweisen", berichtet das Team.
Ein Beweis für die Existenz von Dyson-Sphären sei das natürlich nicht, betont man. Es könnte sich immer noch um warme Staubscheiben handeln. Doch bei den Kandidaten handelt es sich um Rote Zwerge, und Staubscheiben um solche Sterne sind eigentlich extrem selten, schreibt das Team. Falls es sich um natürliche Phänomene handelt, müssten unsere bisherigen Annahmen über die Entstehung von Staubscheiben um Rote Zwerge hinterfragt werden.
Verräterisches Flackern
Dyson-Sphären liefern einen der interessantesten Zugänge zum Nachweis außerirdischen Lebens. Während das Webb-Teleskop die Atmosphären von Planeten analysieren kann und so in der Lage ist, etwaige Biosignaturen von einfachen Organismen zu messen, würde eine Dyson-Sphäre auf Leben hindeuten, das weit höher entwickelt ist als der Mensch. Gerade der hohe Entwicklungsgrad würde also das Auffinden begünstigen.
Wie wahrscheinlich die Existenz solcher Strukturen ist, lässt sich kaum wissenschaftlich seriös beurteilen. Doch in den vergangenen Jahrzehnten wurden verschiedene Methoden entwickelt, die sich zu ihrem Nachweis eignen. Eine solche Methode hat das Ziel, sehr genau die Verdunkelungen von Sternen zu messen. Eigentlich geht es dabei darum, vorbeiziehende Planeten zu finden, die einen Schatten werfen und so das Sternenlicht dimmen.
Tabbys Stern
Statt der feinen Signaturen von Planeten wurden dabei aber vereinzelt stärkere, chaotischere Fluktuationen im Sternenlicht festgestellt, die auf den ersten Blick gut zu den Signalen passten, die auch von Dyson-Sphären zu erwarten wären.
Am meisten Aufsehen erregte der vom Weltraumteleskop Kepler genauer untersuchte Stern KIC 8462852. Er verdunkelte sich immer wieder um bis zu 20 Prozent. Nach der Erstautorin der Studie, die das seltsame Verhalten beschrieb, wurde er fortan "Tabbys Stern" genannt. Letztlich wurde aber Namensgeberin Tabetha Boyajian selbst zur Spielverderberin, als sie in einem weiteren Paper darlegte, dass eher kosmischer Staub für das sonderbare Verhalten verantwortlich ist.
Doch es gab weitere ähnliche Beobachtungen, etwa beim Stern HD 139139, dessen Lichtkurve so chaotisch ist, dass weder Exoplaneten, Asteroiden oder Kometen eine befriedigende Erklärung liefern. Auch in der Nähe des Zentrums der Milchstraße gibt es einen Stern, der zu sonderbaren Verdunkelungen neigt.
Trostpreis
Die neue Arbeit orientiert sich näher an der von Dyson ursprünglich vorgeschlagenen Nachweismethode durch die Messung der Abwärme der kosmischen Solarpaneele. Ob einer der sieben Sterne tatsächlich die ganz große Sensation liefern kann, werden weitere Forschungen klären. Falls nicht, könnte immer noch neues Wissen über Rote Zwerge dabei herausspringen. (Reinhard Kleindl, 14.5.2024)