Montag, Dezember 05, 2016

Bergbau auf Tabbys Stern

Baustelle in 1400 Lichtjahren Entfernung

Wer sich mit Bergbau beschäftigt, das tut man zwangsläufig wenn man einen Lageenergiespeicher bauen will, der sollte mal den ganz großen Blick wagen.
Bei meinen Untersuchungen zu dem mysteriösen Stern KIC 8462852 bin ich auf mehrere Aspekte gestoßen, die darauf hindeuten, dass wir ein exotisches Bergwerk sehen. Und das will ich mal genauer berichten.

Ein Rätsel sucht seine Lösung

Ein ungeklärter Fall der Astronomie ist die Beobachtung eines Sterns im Sternbild Schwan, der seine Helligkeit manchmal um bis zu 20% "absenkt" und dann wieder fast normal weiter leuchtet. Ich habe über das Phänomen schon mal unter dem Thema "Superzivilisation entdeckt" berichtet.

Aber als Physiker hat es mir keine Ruhe gelassen zu verstehen, was genau sehen wir denn da. Offenbar sind es nicht einfach Raumschiffe oder riesige Solarzellen sondern etwas das den folgenden merkwürdig gleichförmigen Dip in der Helligkeitsmessung erzeugt:

Bild 1: Der asymmetrische Dip [1]

Die Kurve ist sehr gleichmäßig und damit sollte es eine relativ einfache Struktur geben, die genau zu solch einer Kurve führt. Zudem kann man dann genau prüfen, ob man richtig lag, wenn man die Messung mit den Rechnungen vergleicht. 

Meine Theorie ist nun die folgende, die Superzivilisation benötigt Rohstoffe nachdem alle Planeten aufgebraucht wurden und diese werden einfach aus der dortigen Sonne gewonnen. Eine Sonne enthält nicht nur Wasserstoff und Helium sondern auch 6000 mal mehr Metalle wie ein Planet. 

Um an die Rohstoffe zu kommen muss man "nur" die üblichen Sonnenprotuberanzen, siehe Bild 2, geschickt nutzen.

Bild 2: Natürliche Sonneneruption

Dies macht man am einfachsten, indem man mit großen Spiegeln auf eine bestimmte Stelle der Sonne leuchtet, dabei eine Überhitzung erreicht und das Material dann weit in das Sonnensystem hinein aufsteigt. Also einen Materialstrahl wie in Bild 3 dargestellt erzeugt.

Bild 3: Gerichteter Strahl von Sonnenmaterie

Dieser Strahl muss noch mit Magnetfeldern stabilisiert werden, dazu nimmt man einen Beschleuniger wie am CERN nur etwas größer, sollte aber aus physikalischen Gründen für eine Superzivilisation kein wirkliches Problem sein.

Hat der Strahl eine Höhe von etwa der Marsumlaufbahn erreicht, lenkt man den Strahl in die Umlaufbahn und hat frische Metalle, direkt von der Sonne. Hinweis: Metalle sind für Astronomen alle Elemente jenseits von Helium, also Lithium, Aluminium aber auch Kohlenstoff und Sauerstoff.

Dies kann man alles genau berechnen, ich stelle hier das nur in einer Skizze dar, Bild 4, wer es genau wissen will, kann mein Paper unter https://arxiv.org/abs/1611.08368 abrufen.


Bild 4: Der Materiestrahl dreht sich und hat eine "Rauchfahne"

Rechnet man die geometrische Situation und stellt die Parameter so ein, dass man möglichst genau mit den gemessenen Daten des Kepler Teleskops übereinstimmt, bekommt man die folgende Messkurve in Bild 5:

Bild 5: Gute Näherung an die Messkurve

Dort sind die Messwerte als kleine Kreuze und die Näherung als gestrichelte Linie dargestellt. Da der Unterschied kaum zu sehen ist, habe ich den Fehler, den Unterschied zwischen Berechnung und Messung, noch als Fehlerkurve (Error) hervorgehoben. Zumeist liegt der Fehler im Bereich des Messfehlers, an einigen Stellen, wo die Kurve extrem schwankt, sind es immer noch weniger als ein Prozent.

Daraus schließe ich, das Modell könnte die wahre Situation gut wiedergeben. Wenn das so ist, kann man die Umlaufzeit der Struktur, also des Strahls um den Stern, aus der Kurve berechnen. Insbesondere wenn man den Bereich nimmt, in dem der Strahl pur zu sehen ist, das ist im rechten Bereich des Bilds 5. Diesen Bereich (rot) habe ich gesondert genähert und dann das Bild 6 bekommen:

Bild 6: Näherung der rechten Flanke


Der Fehler (roter Bereich) sinkt dann unter ein Promille und lässt auf eine Umlaufzeit von 727 Tagen schließen. Das ist spannend, denn jetzt kann man in den Beobachtungsdaten nachsehen, was nach 727 Tagen passiert, Bild 7:

Bild 7: Zeitlicher Verlauf der Beobachtungsdaten

nach genau 726,77 Tagen gibt es wieder einen starken Dip, den wir mal genauer in Bild 8 betrachten:

Bild 8: Dip um den Tag 1519

Eine komplexe Struktur, die sich mit drei ähnlichen Strahlen, wie beim ersten tiefen Dip an Tag 792 mathematisch nachbilden lässt. Aber es gibt einige relevante Abweichungen. Auf der linken Seite, dort wo die "Rauchwolke" ist, fehlt Material, was man durch ein starkes Ansteigen der Helligkeit auf fast Ausgangshelligkeit sieht. Das könnten bereits abtransportierte oder verdichtete Rohstoffe sein.

Auf der rechten Seite sieht man eine "Beule", die eine zusätzliche Absorption verursacht. Das könnte ein großer Spiegel sein, der für die Aufheizung benötigt wird. Wir wissen es nicht, aber es gibt noch eine dritte Beobachtung die auf ein Bergwerk hinweist. 

In der Umlaufbahn um den Stern scheinen viele Objekte zu fliegen, die zu permanenten kleineren Schwankungen der Helligkeit führen. Dies ist in Bild 9 dargestellt:

Bild 9: Gemittelte Helligkeit

Sieht man auf die gemittelte Helligkeit über 83 Messwerte (schwarze Linie), dann sieht man bis zum Tag 1440 sehr viele Schwankungen, vermutlich durch verschiedene Objekte in der Umlaufbahn. Ab dem 1440. Tag sind diese Schwankungen weg und dann beginnt ab ca. Tag 1500 das "Bergbaugebiet". Insbesondere am Tag 1519 der bekannte Dip.

Geht man jetzt davon aus, dass keiner hochwertige Raumstationen, Spiegel und Solarzellen in die Nähe der "Rauchwolke" des Bergwerks bringen will, wird das merkwürdige Verschwinden des Rauschens ab Tag 1440 sofort verständlich.

Beweislage

Wie ich zu zeigen versuche, gibt es einige sehr deutliche Zeichen, dass wir das Phänomen "Starlifting", wie man in der Fachsprache den Bergbau von Solarmaterial nennt, sehen. 
  • Die Messkurve am Tag 792 passt sehr gut zum Modell
  • Der Zeitabstand aufgrund der Messkurve berechnet den Ort des nächsten Dips
  • Fehlende Materie am Tag 1518 kann durch Materialgewinnung erklärt werden
  • Der merkwürdige Abfall des Rauschens ist ein Hinweis auf einen "Bauzaun"
Da es bisher nicht annähernd ein besseres Modell gibt, bin ich mal auf den 21. Februar 2017 gespannt, dann sollte nämlich wieder das "Bergwerk" als Schattenspiel des Sterns KIC8462852 beobachtbar sein. Meine Prognose, wir können anhand des Spektrums dann mehr Details des Vorgangs erkennen.

Mehr zum Stern

In meinen englischsprachigen Blog "Some Science" habe ich viele weitere Details zu den Stern beschrieben. Viel Spaß beim Lesen.

Kommentare:

Alexander Sommer hat gesagt…

Hallo Hr. Prof. Heindl,

Interessant wären noch ein paar Hintergrundinformationen, u.a warum eine Mega-Struktur überhaupt rational erscheint. Warum sollte eine weit fortgeschrittene Zivilisation stetiges Wachstum als einzige Maxime sehen? Ist auch nicht davon auszugehen, dass Hoch-fortschrittliche Industrien auch recyclen können?

mfg
Alexander Sommer

Eduard Heindl hat gesagt…

Alexander Sommer, ohne Frage können fortgeschrittene Zivilisationen recyclen. Aber das genügt nicht wenn man seine Strukturen ausbaut. Warum das im Einzelnen so ist, können wir von hier aus schwer einschätzen, aber genau so, wie alle Lebewesen, die wir auf der Erde antreffen, ihren Lebensraum maximal ausgedehnt haben, so werden das sicher viele fortgeschrittene Zivilisationen machen.