Straal ons op, Scotty. Tenminste niet voor de hand liggend tekenen, volgens een recent onderzoek uitgevoerd door onderzoekers van Penn State University. Na het bekijken van gegevens die zijn genomen door de NASA Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) -ruimtetelescoop van meer dan 100.000 sterrenstelsels, lijkt er weinig bewijs te zijn dat er in elk van hen geavanceerde, ruimtevarende beschavingen bestaan.
De WISE-missie, die voor het eerst werd ingezet in 2009, heeft duizenden asteroïden in ons zonnestelsel en voorheen onontdekte sterrenhopen in ons sterrenstelsel kunnen identificeren. Jason T. Wright, een assistent-professor astronomie en astrofysica aan het Center for Exoplanets and Habitable Worlds van Penn State University, bedacht en startte een nieuw onderzoeksveld - met behulp van de infraroodgegevens om te helpen bij het zoeken naar tekenen van extra -terrestrische beschavingen.
En hoewel hun eerste blik niet veel resultaten opleverde, is het een opwindend nieuw onderzoeksgebied en biedt het zeer nuttige informatie over een van de grootste vragen ooit gesteld: zijn we alleen in het universum?
"Het idee achter ons onderzoek is dat, als een heel sterrenstelsel gekoloniseerd zou zijn door een geavanceerde ruimtevarende beschaving, de energie die door de technologieën van die beschaving geproduceerd zou worden detecteerbaar zou zijn in midden-infrarode golflengten," zei Wright, "precies de straling die de WISE satelliet is ontworpen om te detecteren voor andere astronomische doeleinden. ”
Deze logica sluit aan bij de theorieën van de Russische astronoom Nikolai Kardashev en theoretisch natuurkundige Freeman Dyson. In 1964 stelde Kardashev voor om het niveau van technologische vooruitgang van een beschaving te meten op basis van de hoeveelheid energie die de beschaving kan gebruiken.
Om het niveau van buitenaardse ontwikkeling te karakteriseren, ontwikkelde Kardashev een systeem met drie categorieën - Type I-, II- en III-beschavingen - bekend als de "Kardashev-schaal". Een Type I-beschaving gebruikt alle beschikbare hulpbronnen op zijn thuisplaneet, terwijl een Type II alle energie van zijn ster kan benutten. Type III-beschavingen zijn die die geavanceerd genoeg zijn om de energie van hun hele sterrenstelsel te benutten.
Evenzo stelde Dyson in 1960 voor dat geavanceerde buitenaardse beschavingen buiten de aarde konden worden gedetecteerd door het veelbetekenende bewijs van hun midden-infraroodemissies. Omdat hij geloofde dat een voldoende geavanceerde beschaving hun moederster zou kunnen omsluiten, geloofde hij dat het mogelijk zou zijn om naar buitenaardse wezens te zoeken door te zoeken naar grote objecten die in het infrarode bereik van het elektromagnetische spectrum uitstralen.
Deze gedachten werden uitgedrukt in een korte paper die aan het tijdschrift werd voorgelegd Wetenschap, getiteld "Zoeken naar kunstmatige stellaire bronnen van infraroodstraling". Daarin stelde Dyson voor dat een geavanceerde soort kunstmatige structuren zou gebruiken - nu aangeduid als "Dyson Spheres" (hoewel hij de term "shell" gebruikte in zijn paper) - om elektromagnetische straling met golflengten van zichtbaar licht naar beneden te onderscheppen en afvalwarmte uit te stralen naar buiten als infraroodstraling.
"Of een geavanceerde ruimtevarende beschaving de grote hoeveelheden energie van de sterrenstelsels gebruikt om computers, ruimtevluchten, communicatie of iets dat we ons nog niet kunnen voorstellen van stroom te voorzien, de fundamentele thermodynamica vertelt ons dat deze energie moet worden uitgestraald als warmte in het midden -infrarode golflengten, 'zei Wright. "Deze zelfde basisfysica zorgt ervoor dat uw computer warmte uitstraalt terwijl deze is ingeschakeld."
Pas toen ruimtetelescopen zoals WISE werden ingezet, werd het mogelijk om gevoelige straling te meten. WISE is een van de drie infraroodmissies die momenteel in de ruimte zijn, de andere twee zijn NASA's Spitzer-ruimtetelescoop en de Herschel Space Observatory - een missie van de European Space Agency met belangrijke deelname van NASA.
WISE verschilt van deze missies doordat het de hele hemel onderzoekt en is ontworpen om een net breed genoeg uit te werpen om allerlei voorheen ongeziene kosmische interesses te vangen. En er zijn maar weinig dingen die interessanter zijn dan het vooruitzicht van geavanceerde buitenaardse beschavingen!
Om ze te zoeken, doorzochten Roger Griffith - een postbaccalaureaatonderzoeker bij Penn State en de hoofdauteur van de paper - en collega's de vermeldingen in de WISE-satellietdatabase, op zoek naar bewijs van een melkwegstelsel dat te veel midden-infrarode straling uitzond. Hij en zijn team hebben vervolgens individueel 100.000 van de meest veelbelovende beelden van sterrenstelsels onderzocht en gecategoriseerd.
En hoewel ze in geen van hen duidelijke tekenen van een Type II-beschaving of Dyson-sferen vonden, vonden ze wel ongeveer 50 kandidaten die ongewoon hoge niveaus van midden-infrarode straling vertoonden. De volgende stap zal zijn om te bevestigen of deze tekens al dan niet het gevolg zijn van natuurlijke astronomische processen, of een aanwijzing kunnen zijn voor een zeer geavanceerde beschaving die hun moederster voor energie gebruikt.
In ieder geval waren de bevindingen van het team behoorlijk interessant en braken nieuwe wegen in wat zeker een doorlopend onderzoeksgebied zal zijn. De enige eerdere studie, volgens het G-HAT-team, onderzocht slechts ongeveer 100 sterrenstelsels en kon ze niet in het infrarood onderzoeken om te zien hoeveel warmte ze uitzonden. Bovendien kan het onderzoek helpen om enig licht te werpen op de brandende vragen over het bestaan van intelligent, buitenaards leven in ons universum.
"Onze resultaten betekenen dat van de 100.000 sterrenstelsels die WISE voldoende gedetailleerd kon zien, geen van hen wijd wordt bevolkt door een buitenaardse beschaving die het grootste deel van het sterrenlicht in zijn sterrenstelsel voor eigen doeleinden gebruikt," zei Wright. "Dat is interessant omdat deze sterrenstelsels miljarden jaren oud zijn, wat genoeg tijd had moeten zijn om gevuld te zijn met buitenaardse beschavingen, als ze bestaan. Of ze bestaan niet, of ze gebruiken nog niet genoeg energie om ze te herkennen. "
Helaas lijken we niet dichter bij het oplossen van de Fermi-paradox te zijn. Maar voor het eerst lijkt het erop dat onderzoek naar de kwestie verder gaat dan theoretische argumenten. En gezien de tijd en verdere verfijningen in onze detectiemethoden, wie weet wat we daar zouden kunnen tegenkomen? Het universum is tenslotte een zeer grote plaats.
Het eerste onderzoekspaper van het onderzoeksteam over hun Glimpsing Heat from Alien Technologies Survey (G-HAT) -onderzoek verscheen in de Astrophysical Journal Supplement Series op 15 april 2015.
