Aller Wahrscheinlichkeit nach sind wir Menschen nicht allein im Universum. In den vergangenen 30 Jahren wurden über 5.000 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems entdeckt, sogenannte Exoplaneten. Einige davon weisen Bedingungen auf, die für höher entwickeltes Leben günstig sind, zum Beispiel Wasser auf der Oberfläche. Die Frage lautet also eher nicht, ob es intelligente außerirdische Zivilisationen (Extraterrestrial Intelligence - ETI) gibt, sondern: Woran können wir sie erkennen?
Je intelligenter Lebewesen auf anderen Planeten sind, umso leistungsfähiger werden ihre Computersysteme sein. Auf der Erde befinden wir uns derzeit im Übergang von binären Rechenprozessen hin zum Quantencomputing mit vielen gleichzeitigen Rechenoperationen. Da unser Sonnensystem relativ jung ist, kann man davon ausgehen, dass höher entwickelte Bewohner älterer Sternsysteme bereits ausgefeilte Quantentechnologien nutzen.
Die Rolle der Quantenmechanik
Die Autoren leiten Schritt für Schritt her, warum dafür wahrscheinlich Schwarze Löcher genutzt werden. „Die Gesetze der Physik gelten im gesamten Universum. Selbst wenn Aliens aus anderen Materieteilchen bestehen und sich ihre Chemie von der unseren unterscheidet, sind wir durch die Gesetze der Quantenphysik und der Gravitation verbunden“, erläutert Gia Dvali, der die Abteilung Kosmologie und Teilchenphysik am MPP leitet. Die quantenmechanischen Prinzipien besagen, dass Schwarze Löcher die effizientesten Speicher für Quanteninformationen sind.
Die für das Computing verwendeten Schwarzen Löcher wären vermutlich künstlich und mikroskopisch klein, anders als ihre großen und natürlich vorkommenden Geschwister. Gia Dvali: „Wir haben analysiert, wie schnell sich Informationen aus Schwarzen Löchern abrufen lassen. Um das Informationsvolumen und die Verarbeitungszeit zu optimieren, wäre es für ETI vorteilhaft, viele mikroskopisch kleine Schwarze Löcher zu produzieren anstatt weniger großer.“
Suche nach außerirdischem Leben
Die besondere Machart der ETI-Quantencomputer birgt außerdem die Chance, außerirdisches Leben aufzuspüren. Ein Merkmal von Schwarzen Löchern ist die Hawking-Strahlung, die universell für alle existierenden Teilchenarten ist. „Daher müssen ETI-Quantencomputer auch Neutrinos und Photonen abstrahlen“, sagt Gia Dvali. „Diese Teilchen können wir auf der Erde nachweisen." Insbesondere Neutrinos eignen sich als Botschafter, da sie durch Materie und daher sämtliche Schutzvorrichtungen für die Quantencomputer hindurchfliegen können.
Die Autoren gehen außerdem davon aus, dass Bewohner anderer Sternsysteme ihre mikroskopisch kleinen Schwarzen Löcher mithilfe von Teilchenkollisionen in hochenergetischen Beschleunigern erzeugen. „Damit ergibt sich ein ganz typischer Fingerabdruck für ETI: Ein Fluss sehr energiereicher Neutrinos, die sowohl von der Hawking-Strahlung informationsspeichernder Schwarzer Löcher als auch von den Kollisions-'Fabriken' stammen.“
In ihrem Paper zeigen Gia Dvali und Zaza Osmanov, dass zum Beispiel das Neutrino-Observatorium IceCube am Südpol in der Lage wäre, solche Technosignaturen zu beobachten. „Jahrzehntelang haben wir außerirdische Intelligenz im Radio-Frequenzbereich gesucht – bisher ohne Erfolg“, erklärt Gia Dvali. „Unsere Untersuchungen weisen in eine sehr aufregende neue Richtung, um Leben außerhalb der Erde zu finden.“