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Astronomie Hier geht's nicht nur um Astronomie im klassischen Sinne, sondern auch um all die Mythen, Geschichten und Prophezeiungen, die sich rund um Sterne, Kometen und andere Himmelskörper ranken.

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Alt 29.07.2006, 16:47   #1
HaraldL
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Standard Pulsare versus Signalen außerirdischer Zivilisationen

Als man 1965 den ersten Pulsar entdeckte, dachte man zuerst daran, hier ein Signal einer außerirdischer Zivilisation vor sich zu haben. Doch durch genauere Analysen (Untersuchung der dopplereffektbedingten Frequenzverschiebungen) stellte man fest, daß dieses Signal nicht von einem Planeten, der einen stern umkreiste kommen konnte.
Inzwischen kennt man mehrere hundert Pulsare. Hierbei stellt sich die Frage: hat man nicht vielleicht versehentlich auch ein Funksignal einer außerirdischen Zivilisation zu schnell als Pulsar abgetan?
Ich könnte mir zum Beispiel vorstellen, wenn man von der Erde aus senkrecht auf die Bahnebene eines Planeten schaut, auf dem eine außerirdische Zivilisation einen Sender mit pulsarartigen Signal betreibt, man auch nur den Dopplereffekt, der von der Erdbewegung stammt, beobachten kann, da sich die Radialgeschwindigkeit des Planeten der außerirdischen Zivilisation in Bezug zur Erde (bei kreisförmiger Umlaufbahn) nicht ändert. In diesem Fall dürfte so einfach keine Unterscheidung zu einem echten Pulsar gelingen.
Auch müßte die außerirdische Zivilisation ihren Pulssender nicht unbedingt auf einem Planeten betreiben.
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Alt 29.07.2006, 23:18   #2
Llewellian
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Das nicht.

Aber Pulsare werden auch optisch per Teleskop nachgeprüft. Und ein bischen Mathematik und Wellenphysik beweisen dann auch sehr schnell, dsa diese Signale nicht von Ausserirdischen kommen.

Mit dem Radioteleskop und ein bischen Interferometrie kommt man dahinter, wie weit weg in etwa dieser "Signalgeber" ist.

Dazu im Hinterkopf behalten:

Im Nahfeld nimmt die Feldstärke proportional zur dritten Potenz der Entfernung r ab. Im Fernfeld verringert sie sich lediglich proportional 1/r und ist deshalb auch in großen Entfernungen nachweisbar.



Gut. Und jetzt vergleicht man die Feldstärke des empfangenen Signales gegenüber dem Hintergrundrauschen. Pulsare liegen da so einige Zehnerpotenzen drüber.

Aus der empfangen Signalstärke und der über Interferometrie gemessenen Entfernung und dem obigen Satz ergibt sich, das zur Erzeugung dieses Signales UNGLAUBLICHE Energien benötigt werden.

Das ist weder im Kilo-, Mega-, Giga- oder Terawattbereich.

Das einzige, was sowas hinkriegt, ist ein Pulsar. Ein rotierender Neutronenstern, bei dem die Magnetpole nicht mit der Rotationsachse zusammenfallen.



Ein 16-40 km grosser Sternrest. Magnetfelder zwischen 10+8 und 10+15 Gauss. In denen dann Elektronen spiralförmig vom Stern aufsteigen und Synchrotronstrahlung abgeben.

Und diese "Strahlung" wischt dann wie der Lichtkegel eines Leuchtturmes durchs Universum. Weswegen wir auch nur diejenigen Pulsare sehen können, bei denen ihr "Strahl" über die Erde "wischt".

Selbst wenn wir alle Kraftwerke der Erde zusammenschalten würden, wir könnten kein so starkes Signal zusammenbringen.
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Alt 30.07.2006, 15:43   #3
HaraldL
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Der Übergang vom Nah- ins Fernfeld findet in einer Entfernung von der Quelle statt, welche in etwa der Wellenlänge der emittierten Strahlung entspricht. Da die Pulsarsignale im Bereich der Mikrowellen auftreten, sind dies einige Zentimeter.

Das einzige was man mit Interferometrie herauskriegen kann, ist über eine Parallaxenmessung die Entfernung. Und natürlich kann man mit Hilfe des Dopplereffekts herausbekommen, ob sich die Quelle auf einem Objekt, welches einen Stern umkreist, befindet.

Bezüglich des energetischen Aufwandes: diesen kann man beachtlich verringern, wenn man mit stark bündelnden Richtantennen arbeitet. Mit einer im Weltall durchaus realisierbaren Parabolantenne von 1km-Durchmesser und einer Sendeleistung von 20 Megawatt käme man schon ziemlich weit ( wenn man bedenkt, daß unsere Bodenstationen Raumsonden, welche aus 10 Milliarden Kilometern Entfernung mit 20 Watt Leistung über eine 3 Meter große Parabolantenne funken, noch gut verfolgen können, dann müßte das Signal der 1km-Antenne, die mit 20 Megawatt betrieben wird, noch in 100000 Lichtjahren Entfernung registrierbar sein!)

Ein wichtiges Kriterium für einen Pulsar ist natürlich auch stets der Nachweis der Quelle in anderen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums, insbesondere im Gammastrahlenbereich. Denn ein technischer Radiosender sendet nur auf einer Frequenz!
HaraldL ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 30.07.2006, 19:44   #4
Llewellian
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Jo. Und bisher ist jede Pulsquelle auch optisch nachgewiesen worden. Ein anderes Kriterium ist natürlich, das sich die Pulse verändern.

Ein Pulsar sendet extrem gleichmässig, mit immer längerer Pulsfolge über die Jahre - denn die Rotation eines Neutronensternes nimmt langsam ab. Und weil die Energie nachlässt (sowohl die Rotationsgeschwindigkeit als auch die Magnetfeldenergie), sinkt die Frequenz vom Gammabereich runter in den Mikrowellenbereich. So über den Zeitraum von einigen tausenden Jahren.

Deswegen kennt man Gamma-, Optische- und Radiopulsare.

Die Änderung (mal abgesehen von kurzen Glitches durch Sternbeben bei Krustenumlagerung) ist berechenbar. Und bisher hat jede Quelle genau das eingehalten...
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