Die X-Akten der Astronomie: Können Sterne einfach verschwinden?
Sternenkataloge umfassen Hunderte Millionen Sterne. Muss man gleich an Aliens denken, wenn man mehrere miteinander abgleicht und nicht alle Sterne findet?
(Bild: ESO Online Digitized Sky Survey, ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin)
Dank immer besserer Technik, innovativen Ansätzen und internationaler Kooperation erlebt die Astronomie eine Blüte. Doch während viele Beobachtungen dabei helfen, Theorien zu verfeinern oder auszusortieren, gibt es auch immer wieder Entdeckungen, die einfach nicht zu passen scheinen. Mysteriöse Signale, mutmaßliche Verstöße gegen Naturgesetze und – noch – nicht zu erklärende Phänomene. In der Öffentlichkeit wird dann gerne darüber diskutiert, ob es sich um Spuren außerirdischer Intelligenz handelt, Wissenschaftler wissen, dass es am Ende fast immer eine natürliche Erklärung gibt. Aber überall wird die Fantasie angeregt.
In einer Artikelserie auf heise online werden wir in den kommenden Wochen einige solcher astronomischen Anomalien aus einer jüngst vorgestellten Sammlung vorstellen und erklären, warum alle Erklärungsversuche bislang an ihnen scheitern.
Unsere Sonne ist ein einigermaßen typischer Zwergstern. "Zwerg" ist allerdings relativ – die Sonne ist nach menschlichen Maßstäben ziemlich groß. Sie durchmisst 1,39 Millionen Kilometer, in ihr wäre also beispielsweise mehr als genug Platz, um den Mond um die Erde kreisen zu lassen (Bahndurchmesser: 768.800 Kilometer). In der Sonne fänden 1,3 Millionen Erdkugeln Platz. Wenn wir mit einem Linienjet einmal um die Sonne fliegen wollten, würde das (die rund 400 notwendigen Tankstopps nicht mitgerechnet) mehr als 200 Tage dauern. Zum Glück für uns ist sie 19 Flugjahre entfernt und beleuchtet trotzdem jeden Quadratmeter Erdboden mit knapp 1370 Watt Leistung. Das tut sie nun schon 4500 Millionen Jahre lang und hat noch mehr als die Hälfte ihres Lebens vor sich.
Können Sterne wie die Sonne binnen ein paar Jahren einfach so verschwinden? Das könnte man jedenfalls dem letztjährigen Presseecho auf die Arbeit von Beatriz Villaroel von der Universität Stockholm und 21 anderen Forschern entnehmen, die am 12. Dezember 2019 im Astronomical Journal veröffentlicht wurde (Preprint). Darin berichten sie von gleich 100 verschwundenen Sternen, die sie aufgespürt haben wollen. Oder besser gesagt, nicht mehr aufgespürt haben. Und was Aliens damit zu tun haben könnten. Oder auch nicht.
Auf der Suche nach stellaren Magiern
(Bild: ESO Online Digitized Sky Survey, ESO/Digitized Sky Survey 2. Acknowledgement: Davide De Martin.)
Die Arbeit ist die Fortsetzung eines älteren Papiers aus dem Jahr 2016. Damals stellten die Autoren sich die Frage, ob sie wohl Hinweise auf Aktivitäten außerirdischer Zivilisationen fänden, wenn sie die Einträge alter Sternkataloge mit solchen aus aktuellen verglichen. Sie dachten dabei an Dyson-Sphären und "(scheinbar) unmögliche astrophysikalische Effekte", getreu dem in der Arbeit zitierten legendären Motto des Science-Fiction Autors Arthur C. Clarke: "Jede hinreichend fortgeschrittene Technologie ist von Magie nicht zu unterscheiden."
Dyson-Sphären wurden von Freeman Dyson als die ultimative Methode einer fortgeschrittenen Zivilisation zur Nutzung von Solarenergie erdacht. Man umgebe einen Stern mit einer blickdichten kugelförmigen Schale aus Solarzellen (oder was auch immer) und nutze seine gesamte Strahlung zur Energiegewinnung. Nach außen würde lediglich Wärmestrahlung entweichen – am Ende eines jeden Energieverbrauchs wird die genutzte Energie schließlich komplett in Wärme umgewandelt und muss abgestrahlt werden, damit die Umgebung sich nicht immer weiter aufheizt. Visuell würde ein solcher Stern mit Vollendung der Dyson-Sphäre vom Himmel verschwinden. Im Infrarotlicht wäre er hingegen noch nachweisbar.
Sterne aus dem Katalog
Der Ansatz des damals dreiköpfigen Teams aus Villaroel, Ingo Imaz und Josefine Bergstedt – alle von der Universität Uppsala in Schweden – war einfach: Man nehme die digitalisierten Daten des United States Naval Observatoriums Katalogs (USNO), des ältesten digitalisierten Sternenkatalogs des kompletten Himmels, und solche des aktuellen Sloan Digital Sky Surveys (SDSS) und lasse ein Computerprogramm darüber laufen, um Objekte aufzuspüren, die nur in einem der Kataloge zu finden sind. Sternkataloge beinhalten in Textform die Positionen, Helligkeiten, Eigenbewegungen und weitere Daten von Sternen, die meist automatisch aus gescannten Fotoplatten des Himmels errechnet wurden.
Die Positionen der Sterne können relativ zu denen heller Sterne mit bekannten Koordinaten gemessen werden. Aus Aufnahmen durch verschiedene Farbfilter lassen sich anhand der unterschiedlichen Helligkeiten die Farben und damit die Temperaturen der Sterne bestimmen. Vergleicht man die Positionen auf Platten, die ein paar Jahrzehnte später aufgenommen wurden, kann man die Eigenbewegung der Sterne messen und so weiter.
Der USNO-Katalog beruht beispielsweise auf den gescannten Fotoplatten zweier Himmelsdurchmusterungen des Palomar-Observatoriums, die zwischen 1949 und 1966 beziehungsweise 1977 und 1999 aufgenommen worden waren, POSS-I und POSS-II (für "Palomar Observatory Sky Survey"). Die Aufnahmen für den SDSS-Katalog wurden zwischen 2000 und 2014 digital aufgenommen. Somit wurde ein Zeitraum von 65 Jahren abgedeckt. Der USNO-Katalog beinhaltet cirka eine Milliarde Sterne des gesamten Himmels, der SDSS-Katalog nur Objekte nördlich von 30° südlicher Breite am Himmel, insgesamt ein gutes Viertel des gesamten Sternhimmels.
