10 Jahre SETI mit dem Green-Bank Telescope attestiert neue Obergrenzen für außerirdische Radiosender
Los Angeles (USA) – Nach zehn Jahren systematischer Suche nach schmalbandigen Radiosignalen liegt nun die bislang umfassendste Bilanz der Suche nach außerirdischen Radiosignalen mit dem Green Bank Telescope (GBT) vor. Zwar wurde kein Hinweis auf außerirdische Technologie gefunden, dennoch erlaubt die Untersuchung erstmals besonders strenge statistische Aussagen darüber, wie selten leistungsstarke Radiosender in unserer Milchstraße offenbar sind. Gleichzeitig zeigt die Studie, wie moderne Datenanalyse, Künstliche Intelligenz und Bürgerwissenschaft die Effizienz der SETI-Forschung erheblich steigern können.
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Wie Jean-Luc Margot von der University of California, Los Angeles (UCLA) vorab via ArXiv.org zunächst erläutert, suchen SETI-Astronomen seit 2016 mit dem 100-Meter-Green-Bank-Teleskop einen Frequenzbereich zwischen 1,15 und 1,73 Gigahertz nach extrem schmalbandigen Radiosignalen. Solche Signale gelten als besonders aussagekräftige Technosignaturen, da sie nach heutigem Verständnis nicht durch natürliche astrophysikalische Prozesse erzeugt werden können.
70.000 Sternsysteme 105 und Millionen Signal-Kandidaten
Im Verlauf von zehn Jahren wurden insgesamt 151 Beobachtungsfelder ausgewertet. Da das Teleskop bei jeder Beobachtung zahlreiche weitere Sterne innerhalb seines Sichtfeldes erfasst, konnten letztlich mehr als 70.000 Sternsysteme und insgesamt über 105 Millionen schmalbandige Signal-Kandidaten untersucht werden.
Die Auswertung ergab jedoch keinen einzigen überzeugenden Kandidaten für eine außerirdische Technosignatur. Sämtliche mehr als 100 Millionen registrierten Signale konnten entweder automatisch oder nach visueller Kontrolle als menschengemachte Funkstörungen identifiziert werden. Rund 99,5 Prozent dieser Störungen erkannte die Auswertungssoftware selbstständig, lediglich etwa 0,5 Prozent mussten zusätzlich von Forschenden überprüft werden.
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Neue Obergrenzen für außerirdische Sender
Gerade weil keine Technosignaturen entdeckt wurden, lassen sich nun präzisere Aussagen über deren mögliche Häufigkeit treffen. Unter den Annahmen der Studie liegt die Wahrscheinlichkeit, dass ein Stern innerhalb von 20.000 Lichtjahren einen dauerhaft sendenden Radiosender besitzt, dessen Leistung für diese Suche ausreicht, bei weniger als 6,3 × 10⁻⁵. Innerhalb eines Kiloparsecs ergibt sich eine Obergrenze von 6,6 × 10⁻⁴.
Ein Schwerpunkt der Arbeit lag auf der Optimierung der Datenverarbeitung. Das Forschungsteam überprüfte seine Analysepipeline mit 10.000 künstlich erzeugten Testsignalen.
Dabei erreichte das Verfahren eine Erkennungsrate von 94 Prozent, die in Bereichen mit geringer Funkstörung sogar auf 98,7 Prozent anstieg. Gleichzeitig zeigen Vergleichstests, dass häufig verwendete Verfahren, bei denen Spektraldaten stark gemittelt werden, je nach Signaldrift nur noch Erkennungsraten zwischen etwa sechs und 25 Prozent erreichen. Nach Ansicht der Autoren kann die Leistungsfähigkeit der Auswertungssoftware daher entscheidenden Einfluss auf die tatsächliche Empfindlichkeit einer SETI-Suche haben.
Künstliche Intelligenz und Bürgerwissenschaft
Zur weiteren Verbesserung setzt UCLA SETI zunehmend auf Künstliche Intelligenz. Neuronale Netze helfen dabei, Funkstörungen automatisch zu erkennen, Signalzusammenhänge zu identifizieren und die Zahl notwendiger manueller Prüfungen deutlich zu reduzieren. Neu entwickelte Deep-Learning-Verfahren sollen darüber hinaus künftig auch Signaltypen erkennen können, die bislang von der Analysepipeline übersehen wurden.
Unterstützt wird diese Arbeit durch das Citizen-Science-Projekt „Are we alone in the universe?“, bei dem Zehntausende Freiwillige Signale klassifizieren und so Trainingsdaten für die KI bereitstellen. Die interessantesten Signal-Kandidaten werden zusätzlich über die Plattform arewealone.earth veröffentlicht.
Die Empfindlichkeit des Green Bank Telescope erlaubt den Nachweis äußerst starker Radiosender über große Entfernungen. Nach den Berechnungen der Autoren wäre beispielsweise ein Sender mit der effektiven isotropen Strahlungsleistung des ehemaligen Arecibo-Planetarradars noch aus einer Entfernung von rund 415 Lichtjahren nachweisbar.
Selbst aus dem Zentrum der Milchstraße könnten Sender entdeckt werden, sofern sie etwa die 4.130-fache Leistung des Arecibo-Radars abstrahlen würden – Werte, die nach Ansicht des Autors für eine fortgeschrittene technologische Zivilisation grundsätzlich erreichbar erscheinen.
Nur ein winziger Teil des NASA-Budgets
Abschließend weist Margot auf die vergleichsweise geringe öffentliche Finanzierung der Technosignatur-Suche hin: Zwischen 1994 und 2024 investierte die NASA inflationsbereinigt gerade einmal rund 5,6 Millionen US-Dollar in entsprechende Projekte – lediglich 0,0007 Prozent ihres gesamten Budgets in diesem Zeitraum. Nach einer Änderung der Förderrichtlinien im Jahr 2022 seien die Möglichkeiten für eine staatliche Finanzierung von SETI-Projekten zusätzlich eingeschränkt worden. Entsprechend stützt sich das UCLA-Programm heute überwiegend auf private Förderer und Spenden.
GreWi-Kommentar
Auch wenn die Suche nach künstlichen Radiosignalen einmal mehr (noch) keine Ergebnisse erbracht hat, so handelt es sich bei dem nun vorgelegten Ergebnissen genau um die Art von Ergebnis, die einem sich etablierenden Forschungsgebiet Glaubwürdigkeit verleiht.
Tatsächlich berichtet die Auswertung nicht einfach nur über das Fehlen und bisherige Ausbleiben von Signal-Entdeckungen. Hier wurden auch die eigenen Suchparameter und Datenflüsse anhand eingespeister Testsignale überprüft. Auf diese Weise gelang es, eine strenge, quantifizierte Obergrenze dafür zu beschreiben, wie häufig nachweisbare Sender innerhalb der tatsächlich untersuchten Leistungs-, Frequenz- und Driftparameter vorkommen können.
Dr. Mike Cifone, Direktor der „Society for UAP Studies“ (SUAPS) erläutert hierzu: „Die hier festgelegten Obergrenzen sagen nichts über Signalstrategien, Frequenzbereiche oder das Verhalten technologischer Zivilisationen außerhalb dieser Annahmen aus und sollten nicht über diese hinaus verallgemeinert werden.“
Für Cifone leistet dennoch auch das nun beschriebene Nullergebnis aufgrund seiner „Größenordnung und besagter wissenschaftlichen Strenge für die langfristige Glaubwürdigkeit des Forschungsfeldes mehr als es ein einzelnes mehrdeutiges Kandidatensignal jemals könnte – gerade weil es zeigt, dass der Suchprozess selbst vertrauenswürdig ist und seine Ergebnisse tatsächlich aussagekräftig sind.“
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Recherchequelle: ArXiv.org
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