Radio, andere Signale, wie weit ins All messbar? | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Radio, andere Signale, wie weit ins All messbar?

701

Mitglied
Es gibt viele Informationen dazu doch meist widersprechen diese sich.
Daher hier meine Frage. Welche Signale sind noch in 5 Lichtjahren Entfernung zweifelsfrei messbar welche durch den Menschen erzeugt wurden und damit eindeutig künstlich sind?

Ist die Arecibo-Botschaft die einzige welche noch messbar wäre oder könnten frühere Radiosignale von sehr starken Sendern es auch zumindest bis in 5 Lichtjahren Entfernung schaffen um da sich aus dem Rauschen abzuheben?

Dazu Frage 2.
Ich habe vor Jahren hier...
http://www.amsat-dl.org/go-mars/pdf/interstellare_kommunikation.pdf
...gelesen das kaum was weiter als 3 oder 5 Lichtjahren vom Menschen an Signalen messbar aufgelesen werden kann und das wir meist an der falschen Stelle lauscheh da hier das Senden aus 11 Lichtjahren Entfernung mehr als 150 GW benötigt wird.

Stimmten die hier vorgebrachten Berechnungen und Argumente oder gibt es dazu auch eine andere Meinung?
 

P_E_T_E_R

Mitglied
Zitat von 701:
Ist die Arecibo-Botschaft die einzige welche noch messbar wäre?
Die Transmission der Arecibo-Botschaft zum Kugelsternhaufen M13 wird dort allerdings nie ankommen, weil dieser sich nach 25000 Jahren schon längst aus dem Richtungskegel der Arecibo-Antenne entfernt hat. Insofern war dieses Spektakel vor nunmehr bald 40 Jahren nur ein symbolischer PR-Gag für die Medien. Siehe Cornell News

Gleichwohl ist Arecibo mit einem Schirmdurchmesser von 305 m und einer Äquivalenten isotropen Strahlungsleistung von 20 TW (Terawatt) bei 2380 MHz im Prinzip durchaus in der Lage, auch über interstellare Distanzen noch wahrnehmbare Signale auszustrahlen: So wäre das emittierte Arecibo-Signal in der Entfernung von M13 (25000 Lj) immer noch 10 Millionen mal stärker, als das natürliche Radiosignal der Sonne bei derselben Frequenz. Voraussetzung für einen erfolgreichen Empfang wäre natürlich eine mindestens gleichwertige Empfangsanlage.

oder könnten frühere Radiosignale von sehr starken Sendern es auch zumindest bis in 5 Lichtjahren Entfernung schaffen um da sich aus dem Rauschen abzuheben?
Wohl kaum. Dabei muss man einmal bedenken, dass solche Signale jedenfalls im Vergleich zu Arecibo keine nennenswerte Richtungsbündelung haben. Und Frequenzen unterhalb von UKW schaffen es erst gar nicht durch die Atmosphäre. Die besten Bedingungen für interstellare Radiokommunikation vom Boden der Erdatmosphäre hat man bekanntlich im sog. Wasserloch zwischen 1 und 10 GHz, das wäre also der Bereich von Radar, Mobil- und Satellitenfunk. Ob solche Signale aus einer Entfernung von Lichtjahren noch wahrnehmbar sind, hängt dann natürlich wesentlich vom Grad der Bündelung und von der Sammelfläche der Empfangsanlage ab.
 

Haramir

Mitglied
Hallo,

konnten die denn damals nicht berechnen wo M13 in 25000 Jahren sein wird ? Kann man das heute ?

@Peter, ich bewundere immer wieder Dein Fachwissen.

Gruß Jens
 

fquadrat

Mitglied
Zitat von P_E_T_E_R:
Zitat von 701:
Ist die Arecibo-Botschaft die einzige welche noch messbar wäre?
Die Transmission der Arecibo-Botschaft zum Kugelsternhaufen M13 wird dort allerdings nie ankommen, weil dieser sich nach 25000 Jahren schon längst aus dem Richtungskegel der Arecibo-Antenne entfernt hat.
Hat jemand die Eigenbewegung oder Tangentialgeschwindigkeit von M 13 zur Hand? Die Halbwertsbreite des Teleskops liegt bei der eingesetzten Wellenlänge in der Größenordnung von gut 1,77 Bogenminuten, da müßte die Tangentialgeschwindigkeit 230mal so hoch sein wie der Betrag der Radialgeschwindigkeit, um die "Beleuchtungsstärke" auf die Hälfe dessen zu bringen, was im Zentrum der Antennenkeule zu erwarten ist.

Grüße

fquadrat
 

hhh

Mitglied
Das würde ich auch gerne wissen.
M 13 hat einen Durchmesser von immerhin 150 Lichtjahren. Bewegt sich der Kugelsternhaufen wirklich so schnell?

vG
Harald
 

P_E_T_E_R

Mitglied
Cornell News "Ironically, the globular cluster at which the signal was aimed won't be there when the message arrives. It will have moved well out of the way in the normal rotation of the galaxy."
Zitat von fquadrat:
Hat jemand die Eigenbewegung oder Tangentialgeschwindigkeit von M 13 zur Hand? Die Halbwertsbreite des Teleskops liegt bei der eingesetzten Wellenlänge in der Größenordnung von gut 1,77 Bogenminuten, da müßte die Tangentialgeschwindigkeit 230mal so hoch sein wie der Betrag der Radialgeschwindigkeit, um die "Beleuchtungsstärke" auf die Hälfe dessen zu bringen, was im Zentrum der Antennenkeule zu erwarten ist.
Zitat von hhh:
Das würde ich auch gerne wissen.
M 13 hat einen Durchmesser von immerhin 150 Lichtjahren. Bewegt sich der Kugelsternhaufen wirklich so schnell?
Hallo fquadrat und Harald, eure Skepsis ist in der Tat angebracht. Die oben nochmal zitierte Behauptung bzgl. der Eigenbewegung von M13 kann gar nicht stimmen, dazu braucht man noch nicht einmal konkrete Messdaten. Leider bin ich selber auf diese Falschinformation hereingefallen. Sorry about that!

Messungen zur Eigenbewegung von Kugelsternhaufen sind wegen deren großer Entfernung von Natur aus schwierig und derzeit noch mit großen Fehlern behaftet. Was darüber bekannt ist, habe ich weiter unten zusammengestellt. Man kann sich aber auch ohne Kenntnis von solchen Messungen aus grundsätzlichen Erwägungen schnell davon überzeugen, dass sich M13 im Verlauf von 25000 Jahren maximal allenfalls um ein Drittel seines Winkeldurchmessers verschieben kann! Unabhängig von der tatsächlichen Breite des Arecibo Strahlkegels wäre also eine Überlappung mit dem Profil des Kugelsternhaufens gewährleistet.

1. Erforderliche Geschwindigkeit und Eigenbewegung für einen seitlichen Versatz um einen vollen Durchmesser in 25 000 Jahren:

(a) Durchmesser, Entfernung und Winkeldurchmesser von M13:

Durchmesser: ..................................... ~ 145 Lj

Entfernung: ...................................... ~ 25 000 Lj

Winkeldurchmesser von M13: ................ ~ 20'

(b) Erforderliche Geschwindigkeit:

1 Lj = 9,46 x 10^12 km

1 Jahr = 3,16 x 10^7 s

V = 145 Lj / 25 000 Jahre = 1739 km/s

(c) Erforderliche Eigenbewegung:

EB = 20'/25 000 Jahre = 1200"/25 000 Jahre = 0,048"/Jahr

2. Maximal mögliche Geschwindigkeit und Eigenbewegung:

(a) Galaktische Fluchtgeschwindigkeit in der Milchstraße:

v_max = 492 - 594 km/s = 0,00164 - 0,00198 c = 0,00164 - 0,00198 Lj/Jahr

-> v_max ~ 600 km/s ~ 0,00200 Lj/Jahr

(b) Maximal mögliche Eigenbewegung:

EB_max ~ 0,00200 Lj/Jahr / 25 000 Lj = 8 x 10^-8 rad/Jahr = 0,0165"/Jahr

Maximale Verschiebung über 25 000 Jahre:

25 000 Jahre x 0,0165"/Jahr = 412,5" = 6.9'

Das ist aber nur etwa 1/3 des Durchmessers von M13.

3. Messungen

Messungen der Eigenbewegung von Kugelsternhaufen sind notorisch schwierig. Idealerweise würde man als Referenz für solche Messungen die Koordinaten von vergleichsweise entfernteren Objekten wie Galaxien und Quasaren nehmen. Bislang wurden jedoch fast ausnahmslos Feldsterne als primäre Referenz verwendet, deren Eigenbewegung ihrerseits dann auf komplizierte Weise erst mal kalibriert werden muss. Kein Wunder, dass die Ergebnisse sehr ungenau sind. Hier sind einige wenige Resultate:

K.M. Cudworth & D.G. Monet, AJ 84 (1979) 774- - Astrometry in the Globular Cluster M13. I. New Proper Motions ...

K,M. Cudworth and R.B. Hanson, AJ 105 (1993) 168-172 - Space velocities of 14 globular clusters

L. Chen, J.J. Wang, and J.L. Zhao - A Space Motion Study of the Globular Cluster M13,
Extragalactic Star Clusters, IAU Symposium 207, Held in Pucon, Chile March 12-16, 2001.


Die Eigenbewegung wird gewöhnlich in mas/Jahr (milli-arc-seconds pro Jahr) angegeben.

Eigenbewegung in mas/Jahr ................. in R.A. ............... in Dekl.

Cudworth & Hanson (1993) ............. 0.90 ± 1.00 ............ 5.5 ± 2.0

Cheng, Wang & Zhao (2001) ........... 1.49 ± 0.36 .......... 3.06 ± 0.35

Wenn wir mal von einer Eigenbewegung von etwa 3 mas/Jahr = 0,003"/Jahr in Deklination ausgehen, dann kommen wir in 25 000 Jahren auf:

EB (in Dekl.) = 25 000 Jahre x 0,003"/Jahr = 75" = 1,25'

also nur gut eine Bogenminute.

Das ist nur etwa 1/5 des unter Punkt (2) aus der maximalen Fluchtgeschwindigkeit abgeschätzen Maximalwertes. Und es ist nach Punkt (1) nur 1/16 der Verschiebung, die für einen Versatz um die volle Breite des Haufens von 20' erforderlich wäre.

Wenn Arecibo beim Senden der Botschaft vor bald 40 Jahren also korrekt auf M13 ausgerichtet war, dann wird sie dort auch in 25 000 Jahren ohne wesentlichen Positionsversatz ankommen. Wie der Verfasser der mittlerweile 13 Jahre alten Webseite von Cornell News zu seiner Fehleinschätzung kam, bleibt wohl ein Rätsel, aber Irren ist bekanntlich menschlich und passiert jedem mal.

Gruß, Peter
 

fquadrat

Mitglied
Hallo Peter,

dann können unsere Nachfahren in 50000 Jahren also doch mal in Richtung M 13 lauschen.

Danke fürs Nachrechnen sagt

fquadrat
 

astroschmidt

Mitglied
Ich bin im Zuge der Astro-Rätsel der Sternwarte Aachen in der Corona-Zeit zufällig auf diesen Beitrag gestossen und habe die falschen Angaben in der deutschen Wikipedia gerade korrigiert mit Link auch auf diesen Forums-Beitrag.
Muss eventuell noch gesichtet werden, bevor er akzeptiert und veröffentlicht wird:
.

Gruß
Roger
 

holger_merlitz

Mitglied
Zurück zur Ausgangsfrage: Über welche Distanzen wären unsere Signale für Aliens nachweisbar? Angenommen, die Aliens hätten ein Arecibo-Teleskop, dann wären die üblichen TV-Programme bis etwa 16 Lichtjahre Entfernung nachweisbar. Anders jedoch die Radarwellen, die z.B. das Militär zum Tracking von Satelliten einsetzt - die könnten über mehrere zehn- bis hunderttausend Lichtjahre Entfernung nachgewiesen werden, also quasi in der gesamten Milchstraße einschließlich deren Halo und Magellansche Wolken.


Quelle: Diese Diskussion auf Quora

Viele Grüße,
Holger
 

PSM

Mitglied
Hallo zusammen,

ich erinnere mich noch an eine schöne Abschätzung der Signalreichweite vom User UMa:

Beste Grüße
Patrick
 

Adhara

Mitglied
Können eigentlich die Signal von ZEVS ( ZEVS – Wikipedia ) ins Weltall vorstoßen? Prinzipiell eigentlich ja, denn die Wellen von ZEVS haben eine größere Wellenlänge als die Ionosphäre hoch ist. Und wenn eine Welle eine größere Wellenlänge hat, als die Barriere dick ist, kann sie diese durchtunneln. Also müßte ZEVS seine Signale auch ins Weltall abstrahlen!
 

P_E_T_E_R

Mitglied
Also müßte ZEVS seine Signale auch ins Weltall abstrahlen!
Eher nicht, siehe ELF

Propagation: The Earth is surrounded by a layer of charged particles (ions and electrons) in the atmosphere at an altitude of about 60 km at the bottom of the ionosphere, called the D layer which reflects ELF waves. The space between the conductive Earth's surface and the conductive D layer acts as a parallel-plate waveguide which confines ELF waves, allowing them to propagate long distances without escaping into space.
 
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