Natuur- en sterrenkundigen bedenken de gekste dingen bij hun poging om de kosmos beter te begrijpen. In deze rubriek elke maand een mooi voorbeeld. Ditmaal: maakt ons zonnestelsel deel uit van een communicatienetwerk dat de hele Melkweg omspant?
Het zou zomaar kunnen dat we ons sterrenstelsel delen met een andere beschaving. Een beschaving die misschien al wat langer meedraait dan de onze, en die hele hordes onbemande ruimtescheepjes eropuit heeft gestuurd. Wie weet bevindt een van die ruimtescheepjes zich wel in ons eigen zonnestelsel, speculeren sterrenkundigen Nick Tusay en Macy Huston van de Amerikaanse Penn State-universiteit. En dan niet als een eenzame verkenner, maar als onderdeel van een enorm communicatienetwerk. Waarbij de zon handig wordt ingezet als een versterker van signalen afkomstig van een naburig planetenstelsel.
Meer Far Out:
Van sonde naar sonde
Je hele sterrenstelsel koloniseren is maar een gedoe. Zelfs als je met de snelheid van het licht zou kunnen reizen – en dat kun je niet – ben je jarenlang onderweg om de dichtstbijzijnde sterren te bereiken. En als je met een daadwerkelijk haalbare snelheid door het heelal vliegt, duurt een reis al gauw zo lang dat de beoogde kolonisten bij aankomst overleden zijn.
Natuurlijk: dan kun je gaan fantaseren over generatieschepen, waarbij de crewleden zich tijdens een eeuwenlange reis voortplanten, zodat hun verre nazaten ooit voet kunnen zetten op een planeet rond een andere ster. Of over het invriezen van de kolonisten, om ze pas te ontdooien als er iets te koloniseren valt. Maar erg realistisch zijn zulke plannen niet.
Misschien is het dan slimmer om het heelal te verkennen met onbemande sondes. Alleen: die moeten natuurlijk wel kunnen blijven communiceren met het thuisfront. En naarmate de afgelegde afstand groter en groter is, wordt dat moeilijker en moeilijker. Tenzij je een netwerk opzet, waarbij een boodschap van sonde naar sonde wordt doorgegeven, tot die zijn bestemming heeft bereikt.
Galactisch internet
Dat klinkt al slim, maar het kan nog slimmer: door je sonde op precies de juiste plek neer te zetten. Als je bijvoorbeeld in ons zonnestelsel een signaal van Alpha Centauri wilt ontvangen – een drietal sterren op ruim 4 lichtjaar afstand – moet je ervoor zorgen dat de zon zich precies tussen je sonde en Alpha Centauri bevindt. In eerste instantie klinkt dat gek: is de zon zo geen enorme sta-in-de-weg?
Nee, juist niet. Volgens Albert Einsteins algemene relativiteitstheorie kan een sterrenkundig object namelijk fungeren als een lens: met zijn zwaartekracht kan het licht en andere vormen van elektromagnetische straling afkomstig van een verder weg gelegen object versterken. En zo zou de zon signalen van een sonde bij Alpha Centauri een boost kunnen geven, zodat een sonde in ons eigen zonnestelsel ze beter kan oppikken.
Om optimaal te kunnen profiteren van die lenswerking, moet de ontvangende sonde zich wel een eind van de zon vandaan bevinden: op een afstand van 550 tot 1000 keer de afstand aarde-zon. Daar heb je, zoals Tusay, Huston en collega’s het in hun artikel formuleren, pas “toegang tot het galactisch internet”.
De meest logische plek?
Maar zít er dan ook iets op de posities waar een sonde op een goede ontvangst kan rekenen van signalen uit het Alpha Centauri-stelsel? Dat hebben Tusay, Huston en collega’s geprobeerd te achterhalen door met de Amerikaanse Green Bank-telescoop te kijken naar dit deel van ons zonnestelsel. En nee, ze hebben niets gevonden: er lijkt daar geen ruimtescheepje te zitten dat signalen uitzendt met een vermogen groter dan dat van een smartphone. “Erg indrukwekkend”, noemt de niet bij het onderzoek betrokken Duitse sterrenkundige Michael Hippke die precisie.
Dat wil alleen niet zeggen dat zo’n sonde er niet ís. Ten eerste baseerde het team van Tusay en Huston zich op waarnemingen die zijn gedaan gedurende één nacht. “Zo’n beperkte zoektocht kan bestaande sondes missen als die niet continu aan het zenden zijn”, schrijven de onderzoekers daar zelf over.
Bovendien kun je je afvragen of Alpha Centauri de meest logische plek is voor de eerstvolgende schakel in het netwerk. De twee zon-achtige sterren in dat stelsel, Alpha Centauri A en B, bewegen namelijk om elkaar heen. Dat levert een veel chaotischer geheel op dan ons zonnestelsel, waardoor het ook veel lastiger is om een sonde op één vaste plek te houden. Misschien is het dan kansrijker om te zoeken naar een sonde die, via de zon, gericht is op een eenzame ster die wat verder van ons vandaan staat.
Speurtocht
Tot slot keken Tusay en Huston zoals gezegd naar radiostraling, oftewel: straling met een vrij lange golflengte. In eerdere artikelen betoogde Hippke juist dat het logischer zou zijn als zulke sondes communiceerden met zichtbaar licht, dat een veel kortere golflengte heeft. “Dan kun je meer data overbrengen”, licht hij toe. “Ook wordt zichtbaar licht minder verstoord door de atmosfeer van de zon.”
Aan de andere kant, zegt hij, moet je met zichtbaar licht weer beter ‘mikken’ dan met radiostraling om een volgende sonde te bereiken. Wat hem betreft is het dus vooral belangrijk om op allerlei verschillende golflengtes te zoeken naar sporen van een interstellair communicatienetwerk – en is de speurtocht met het negatieve resultaat van Tusay en Huston dus allesbehalve afgelopen.
Deze Far Out staat ook in KIJK 3/2023, via onderstaande knop te koop.
Jean-Paul Keulen is wetenschapsjournalist en auteur van het boek Verstoppertje spelen met aliens (2017). Voor dit artikel raadpleegde hij de volgende literatuur: Nick Tusay, Macy Huston e.a.: A Search for Radio Technosignatures at the Solar Gravitational Lens Targeting Alpha Centauri, The Astronomical Journal(31 augustus 2022).