Alfred Lynge MikkelsenKIC 8462852 Resumé Side 2 af 51 Resumé Introduktion Mit projekt handler om den måske mest mystiske stjerne i universet, KIC 8462852. Det bliver den kaldt,

Alfred Lynge Mikkelsen 6.A Præstemarkskolen KIC 8462852

Resumé

Side 2 af 51

Resumé Introduktion

Mit projekt handler om den måske mest mystiske stjerne i universet, KIC 8462852. Det bliver den kaldt, fordi den har nogle helt uforklarlige dyk i lysintensiteten. Dykkene er uregelmæssige og op til 22% af stjernens lysintensitet og i perioden 1890 – 1990 er lysintensiteten faldet med 20%.

Forskere har fremsat teorier om hvordan disse dyk er skabt f.eks. teorier om planeter, kometer og endda rumvæsener. De to første teorier er nu blevet modbevist. En teori om rumvæsener, der har sendt en Dyson Sphere med solpaneler op i rummet til at kredse om stjernen for at tappe dens energi, er nu den eneste teori, der ikke er blevet modbevist.

Hypoteser

• Der må findes en stjerne i nærheden af KIC med exoplaneter i den beboelige zone

• En Dyson Sphere kan forklare observationer af lyskurver for KIC 8462852

Konklusion

Formålet med dette projekt har været at komme tættere på et svar på, om det er en Dyson Sphere, der skaber de uforklarlige dyk i KIC 8462852s lysintensitet.

Jeg har beskrevet de observationer af lysintensiteten for KIC 8462852, som forskere har foretaget, og præsenteret teorien om, at det er en Dyson Sphere, der skaber dykkene i lysintensiteten.

For at undersøge denne teori har jeg lavet tre eksperimenter. Det første viser, at der findes en mulig hjemplanet for den civilisation, der kunne have bygget denne Dyson Sphere. Jeg fandt en mulig planet, Kepler-106d. Den ligger i den beboelige zone, 13,395 lysår væk, hvilket svarer til 126.727.416.000.000 km. Kepler-106d har også ca. samme størrelse som Jorden. Det vil sige, at den er et muligt hjemsted for en intelligent civilisation.

I mit andet eksperiment har jeg eftervist afstandskvadratloven og transitmetoden. Det har givet mig en forståelse for hvordan KIC 8462852 er blevet fundet af Kepler Teleskopet, og for de data som er observeret for KIC 8462852.

Det tredje eksperiment viser, at det er muligt, at en Dyson Sphere har skabt dykkene i lysintensiteten hos KIC 8462852. Lysintensiteten er faldet med 20% over hundrede år. Efterfølgende har der været uregelmæssige dyk på op til 22% af stjernens lysintensitet. Hvis Dyson Spheren er sendt op jævnligt over hundrede år, viser mit eksperiment, at min 3D printede Dyson Sphere netop skaber et dyk på 20%. De uregelmæssige dyk kan forklares, hvis denne civilisation kan åbne og lukke for solpanelerne, så de efter behov opfanger KIC 8462852s energi.

Mit projekt har derfor vist, at det er en mulighed, at en Dyson Sphere og dermed eksistensen af en intelligent civilisation, kan forklare dykkene i KIC 8462852s lysintensitet.


Indholdsfortegnelse

Side 3 af 51

Indholdsfortegnelse

RESUMÉ 2

INDHOLDSFORTEGNELSE 3

INDLEDNING 5

PROBLEMFORMULERING 5

HYPOTESER 6

BAGGRUND 7

UNIVERSET 7 UNIVERSETS OPBYGNING 7 SOLSYSTEMET 9 KEPLERS LOVE 13 EXOPLANETER 17 TRANSITMETODEN 18 INTELLIGENT LIV I RUMMET 19 DRAKE’S LIGNING 19 KRAV TIL INTELLIGENT LIV OG HVORDAN VI FINDER DET. 20 SETI 20 DEN MYSTISKE STJERNE KIC 8462852 22 DYSON SPHERE, EN ALIEN MEGASTRUKTUR 24

EKSPERIMENTER 26

EKSPERIMENT 1: MULIGE HJEMPLANETER FOR RUMVÆSENER NÆR KIC 8462852 26 EKSPERIMENT 2: EFTERVISNING AF BAGGRUNDSTEORI 26 AFSTANDSKVADRATLOVEN 27 TRANSITMETODEN 28 EKSPERIMENT 3: DYSON SPHERE - EN MULIG FORKLARING 28 KONSTRUKTION AF DYSON SPHERE 28 LYSKURVER FOR DYSON SPHERE 29

RESULTATER 31

EKSPERIMENT 1: MULIGE HJEMPLANETER FOR RUMVÆSENER NÆR KIC 8462852 31 EKSPERIMENT 2: EFTERVISNING AF BAGGRUNDSTEORI 32 AFSTANDSKVADRATLOVEN 32


Indholdsfortegnelse

Side 4 af 51

TRANSITMETODEN 33 EKSPERIMENT 3: DYSON SPHERE - EN MULIG FORKLARING 35 LYSKURVER FOR DYSON SPHERE 35

PERSPEKTIVERING 37

KONKLUSION 38

REFERENCER 39

LITTERATURLISTE 39 PERSONER 40

BILAG 1 - AFSTANDSKVADRATLOVEN 41

BILAG 2 - TRANSITMETODEN 44

BILAG – 3 LYSKURVER FOR DYSON SPHERE 49


Indledning

Side 5 af 51

Indledning I år 2007 blev “Gustavs hemmelige vej til universet” udgivet af Stephen og Lucy Hawking. Da jeg første gang læste den blev jeg utroligt fascineret af alle universets mysterier, og snart efter læste jeg de to andre bøger i serien: “Gustav og Big Bang” og “Gustavs Kosmiske Skattejagt”. Jeg blev grebet af emnet og opsøgte flere bøger for at uddybe min viden.

Senere hørte jeg om KIC 8462852, teorien om en Dyson Sphere og rumvæsener i det ydre rum. Jeg begyndte straks at undre mig over hvorfor folk troede, at der var rumvæsener nær KIC 8462852. Jeg tror, at hvis man kunne bekræfte, at der var intelligente rumvæsener i rummet ville det være det største spring for menneskeheden, nogensinde.

De dyk, der sker i lysintensiteten hos KIC 8462852, er dyk som ikke minder om noget, nogen nogensinde har set. Dykkene er så enorme, at det ikke kan være noget naturligt skabt. Og hvorfor er lyset faldet med 20 procent over hundrede år? Hvorfor er dykkene uregelmæssige? Hvad er en Dyson Sphere? Hvor stor er chancen for at det er en Dyson Sphere der skaber dykkene i lysintensiteten?

Hvis menneskerne kunne komme i kontakt med nogle langt mere teknologisk udviklede rumvæsener, ville vi sikkert kunne løse mange kolossale problemer. For eksempel kunne vi måske løse problemet med forureningsfri energi og global opvarmning.

Da jeg fik muligheden for at lave forsøg på Egå Gymnasium, kunne jeg for alvor komme i gang med at blive klogere på chancerne for intelligent liv i det ydre rum.

Problemformulering Stjernen KIC 8462852 er blevet kaldt den mystiske stjerne i universet, fordi den har nogen ekstremt uforklarlige dyk i dens lysintensitet.

Jeg vil undersøge muligheden for, at det er en Dyson Sphere, bygget af en intelligent civilisation, der skaber dykkene i stjernens lysintensitet. Jeg vil derfor finde ud af om KIC 8462852 har nogle nabostjerner med exoplaneter på samme størrelse som Jorden, da det kunne være dér denne intelligente civilisation bor. Endvidere vil jeg finde ud af hvor langt væk de er, hvor lang tid det ville tage for et rumskib, der er lige så hurtigt som vores rumskibe at nå fra en exoplanet nær KIC 8462852 til KIC 8462852. Jeg vil også finde ud af hvor lang tid det ville tage med et rumskib, der kan flyve nær lysets hastihed.

For at finde ud af om der er en Dyson Sphere der skaber dykkene i stjernens lysintensitet vil jeg eftervise transitmetoden for at bedre kunne forstå de data der er observeret for KIC 8462852. Derudover vil jeg lave forsøg med en 3D printet Dyson Sphere for at finde ud af om det er en mulig løsning på mysteriet med de uforklarlige dyk i lysintensiteten.


Hypoteser

Side 6 af 51

Hypoteser I mit projekt vil jeg gerne undersøge teorien om at KIC 8462852 er omgivet af en Dyson Sphere.

Mit projekt har to hypoteser:

1. Der må findes en stjerne i nærheden af KIC med exoplaneter i den beboelige zone 2. En Dyson Sphere kan forklare observationer af lyskurver for KIC

For det første for at dette kan være tilfældet skal der være en exoplanet, kredsende om en nabostjerne ikke alt for langt væk fra KIC 8462852. Denne exoplanet skal være omtrent samme størrelse som Jorden og i den beboelige zone. Disse betingelser skal være opfyldt for at planeten kan bebos af intelligente væsener, der kan have konstrueret en Dyson Sphere. Jeg vil undersøge om der findes en exoplanet, der lever op til disse krav.

For det andet så skal en Dyson Sphere kunne forklare de lyskurver der er observeret af Kepler satellitten. Dette vil jeg forsøge at eftervise i et eksperiment med en 3D printet model af en Dyson Sphere.


Baggrund

Side 7 af 51

Baggrund I de følgende afsnit vil jeg beskrive universet; herunder hvordan det er opbygget og hvordan vores eget solsystem fungerer. Jeg vil også forklare Keplers tre love, og vise regneeksempler på den tredje lov. Det vil jeg bruge til bedre at kunne forstå hvad exoplaneter er og hvordan man finder dem.

Herefter vil jeg beskrive hvad exoplaneter er og hvordan man finder dem ved hjælp af transitmetoden. Til slut vil jeg fortælle om den mystiske stjerne KIC 8462852 og teorien om at den er omgivet af en Dyson Sphere.

Universet I dette kapitel vil jeg kort beskrive hvordan universet er bygget op, og hvilke love der gælder i universet.

Universets Opbygning Alt i universet består af 118 grundstoffer. Fire nye grundstoffer er blevet opdaget for nyligt; 115, 117 og 118 af et amerikansk/russisk forskerhold og 113 af japanere. Hvert af grundstofferne består af et specifikt antal af de forskellige atomer. Går man længere ned kan man se, at atomerne består af kvarker. Der findes seks forskellige kvarker: Up, Down, Top, Bottom, Charm og Strange.

Almindelige grundstoffer består kun af Up og Down kvarker samt elektroner. De fire andre kvarker anses for at være sjældne i de fleste sammenhænge. Et proton består for eksempel af to Up kvarker samt en Down kvark.

Figur 1 Opbygning af neutroner og protoner 1

1 Fra http://www.nbi.ku.dk/spoerg_om_fysik/fysik/quarks/quark_structure.gif


Baggrund

Side 8 af 51

Universet er et stort, koldt sort rum der hele tiden udvider sig. Når en stjerne bliver gammel, bliver den til en rød kæmpe. Hvis kæmpens masse er under otte solmasser, vil den blive til en hvid dværg, som vil køle ned over mange milliarder år.

Figur 2 Illustration af en hvid dværg2

Hvis kæmpens masse er over ca. otte solmasser, vil den eksplodere og den indre kerne vil blive til en neutronstjerne og det ydre af stjernen vil blive slynget væk i en supernova eksplosion. En neutronstjerne vejer mere end 2-3 solmasser kollapser den til et sort hul.

Figur 3 En Stjernes livscyklus fra fødsel til død3

Alt det stof fra stjernen som er slynget væk, vil danne en gassky. Stoffet i gasskyen vil på et tidspunkt samle sig igen, det meste vil blive til nye stjerner. Resten af massen vil begynde at kredse om den nye sol, og senere hen smelte sammen og blive til planeter, asteroider, kometer eller meteorer.

2 Fra http://go.sdsu.edu/sdsu_newscenter/images/stories/neutron_589a.jpg 3 Fra https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/Sun_Life_-_da.png


Baggrund

Side 9 af 51

Figur 4 Illustration af en rød kæmpe4

Hvis Solen bliver til et sort hul efter at have været en rød kæmpe, vil der skabes en uhyrlig dyb fordybning. Det sorte hul fungerer sådan, at når der bliver suget noget ind i hullet, vil det blive trykket sammen til næsten ingenting, men stadig have samme vægt. Hullet bliver derfor tungere, og suger mere til sig.

Figur 5 Illustration af et sort hul5

Solsystemet Mange stjerner i verdensrummet har et planetsystem. Stjernens system består af selve stjernen i midten af solsystemet, planeter og deres måner, kometer, asteroider, meteorider og gas. Alle disse objekter har en usynlig forbindelse, som kaldes massetiltrækning, som gør, at alle planeterne ikke bare flyver væk. Dette er fordi stjernen har en utrolig stor vægt, hvilket skaber en fordybning i

4 Fra http://www.thetimes.co.uk/tto/multimedia/archive/00245/88391957_Sun_04_245250c.jpg 5 Sammensat af http://www2.stvr-gym.dk/rs/p2007/gruppe2/embedding.JPG og http://planetariet.dk/sites/planetariet.dk/files/imagecache/SideHojre/billeder-side/heic0211h_260.jpg


Baggrund

Side 10 af 51

rummet. Man kan tænke på det som en trampolin; hvis et tungt objekt placeres på trampolinen, bliver en fordybning dannet.

Figur 6 Illustration af det krumme rum omkring Jorden6

Man kan forestille sig at dette objekt er solen. Alle planeterne har en plads i denne fordybning, og bevæger sig hele tiden rundt i deres egen bane om stjernen. Så skulle man tro, at planeterne hele tiden bevægede sig lidt ind imod Solen. Det gør de ikke, fordi når fx. Månen kredser om Jorden er den langt nok væk og har fart nok på til at blive i sin bane. Hvis Månen var tættere på Jorden, ville den blive bremset af jordens atmosfære og snart blive fanget af atmosfæren og styrte ned på Jorden.

Vores stjerne, Solens, solsystem kaldes “Solsystemet” fordi det er vores sols planetsystem. Solsystemet består af Solen, (99,8%) og otte planeter i denne rækkefølge i forhold til Solen: Merkur, Venus, Jorden og Mars. Det er de første fire planeter. De er tættest på Solen, og er klippeplaneter som har fast grund, som man kan stå på. De næste er: Jupiter, Saturn, Uranus og Neptun. Det er de fire gaskæmper. De er lavet af gas, og andre luftarter, og man kan ikke stå på dem.

6 Fra http://natgeo.dk/files/bonnier-ngm/imagecache/630x420/pictures/illustration_a_gravity_probe_measures_earthx27s_effect_on_space-time.jpg


Baggrund

Side 11 af 51

Figur 7 Solsystemet med rigtige størrelsesforhold for planeterne7

Solsystemet har også en hel del kometer, asteroider og meteorer. En komet er rest fra solsystemets dannelse. Kometer består af is, støv, 𝐶𝑂2, 𝐶𝐻4 og andre frosne gasser. Asteroider er større og mindre klumper af sten og metal. De fleste asteroider befinder sig i asteroidebæltet mellem Mars og Jupiter. En meteor er et lille stykke sten, mindre end en asteroide, der kredser om en stjerne. Sommetider rammer meteorerne atmosfæren, og bliver trukket ned mod jorden. De fleste brænder op når der kommer luftmodstand. Det er det, vi kalder stjerneskud. Nogle meteorer rammer også Jorden. De kaldes meteoritter.

Solen, Solsystemets centrum er en klode af varm gas, 109 gange større end Jorden i diameter samt 330.000 gange tungere. Solen består hydrogen og helium og en smule af andre grundstoffer. Solen udsender en enorm mængde energi i form af lys og varme. Solens energi opstår ved, at fire hydrogenkerner smeltes sammen i Solens indre til en heliumkerne. Hvert sekund omdannes over fire millioner tons hydrogen til helium i Solens indre. På den måde produceres præcis den samme mængde energi til solen, som der udsendes fra overfladen.

Vores solsystem er særligt på grund af Jorden. På Jorden eksisterer mennesker, som er intelligente og er i stand til at undre sig og udforske rummet. For at der overhovedet kan eksistere liv skal der være vand og varme. For at der skal kunne være vand, skal planeten ligge i “Den beboelige zone”, som er en bestemt afstand fra stjernen for at vandet ikke fordamper eller fryser til is.

7 Fra http://www.123fakta.com/da/wp-content/uploads/images/vores-solsystem-2.jpg


Baggrund

Side 12 af 51

Figur 8 Den beboelige zone8

Hvis planeten ligger for tæt på stjernen, vil den være for varm, og vandet ville fordampe. Hvis planeten ligger for langt væk, vil der være for koldt. Jorden er så heldig at ligge i den helt rigtige position til at der både kan være vand og der ikke er for koldt. Dette er så sjældent, at ud af de 1030 planeter uden for vores solsystem (exoplaneter vi har fundet indtil nu) er der ingen af dem, som har betingelserne for, at der kan udvikle sig intelligent liv. Vi ved i hvert fald ikke nok om hver enkelt planet til at udtale os om, om der er nogen af de få planeter i den beboelige zone, der har nogen form for bakterier eller intelligens.

Jorden, den lille blå planet vi bor på, har en diameter på 12.742 km, hvorpå Solen er 1.392.000 km. Dette gør, at solen er over 100 gange så stor som Jorden. Det svarer til at Jorden er en ært og Solen er en hulahopring. Så stor er Solen i forhold til Jorden.

Mellem Mars og Jupiter er der et asteroidebælte. Det er over 1000 km i diameter og har over 100.000 asteroider. Engang troede man, at de kom fra en eksploderet planet. I dag tror vi, at der aldrig har været en planet, fordi Jupiters tyngdekraft forhindrede asteroiderne i at samle sig til en planet.

8 Fra http://www.liviuniverset.dk/images/Beboelige-zone_small.jpg


Baggrund

Side 13 af 51

Keplers Love

Figur 9 Johannes Kepler9

Johannes Kepler levede fra år 1571 - 1630, altså for ca. 400 år siden. Han blev født i Schwaben i Tyskland.

Figur 10 Kort over Schwaben10

Keplers far var professionel soldat som døde på et tidspunkt, da Kepler var lille, så Kepler havde en ret ulykkelig barndom. I år 1589 kom han på universitet, hvor han blev uddannet i 1591 samt doktor i 1594, samme år som han blev lærer ved den lutherske skole i Graz.

9 https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d4/Johannes_Kepler_1610.jpg/225px-Johannes_Kepler_1610.jpg 10 Fra http://wiki-commons.genealogy.net/images/1/1a/Lage_Regierungsbezirk_Schwaben_in_Bayern.jpg


Baggrund

Side 14 af 51

Det var her han skrev sin første bog: “Universets hemmelighed” Bogen viste Keplers talent for geometri og numerisk regning. Den viste også at han ikke troede på gud, men på naturvidenskab.

På grund af modreformationen blev hans arbejde i den lutherske skole mindre holdbar, og han forvistes fra byen i 1600 tallet. Han tog derfor til Prag for at arbejde sammen med Tycho Brahe, der gav ham den opgave at udforme en ny teori for Mars banebevægelse.

Kepler er kendt i dag blandt naturvidenskabelige fagfolk, på grund af de tre love han fremsatte. Kepler brugte Tycho Brahes målinger til at skabe hans førnævnte tre love. Han opdagede, at planeternes bevægelse kan beskrives med de tre love.

Keplers første lov Keplers første lov fortæller at planeterne bevæger sig i ellipser rundt om solen, hvor solen er det ene brændpunkt.

Figur 11 Keplers første lov11

Summen af afstandene fra brændpunkterne ud til planeten er konstant.

Keplers anden lov

Keplers anden lov siger at det tager lige lang tid for en planet at komme fra A til B, som at komme fra H til I. De skraverede arealer er lige store.

11 Fra http://m.teachastronomy.com/astropediaimages/KeplersFirstLaw.png


Baggrund

Side 15 af 51

Figur 12 Keplers anden lov12

Planetens hastighed varierer efter hvor i ellipsen den er.

Dette lyder måske lidt mystisk, men det er fordi planeten bevæger sig hurtigere jo tættere på solen den er.

Keplers tredje lov Keplers tredje lov handler om, at der er en sammenhæng mellem omløbstiden (T) for planetens kredsen om stjernen og gennemsnitsafstanden (a) for de forskellige planeter i solsystemet. Keplers tredje lov siger

𝑇2

𝑎3 = 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡

Johannes Kepler fandt frem til sine love ved hjælp af Tycho Brahe’s observationer på solsystemets planeters positioner på himlen.

Eksempel

Jeg vil undersøge hvad konstanten er for de forskellige planeter i Solsystemet. Hvis Keplers tredje lov passer, vil alle planeternes konstant være ens.

12 Fra http://www.mayankacademy.com/static/img/courses/sci101/second_law.jpg


Baggrund

Side 16 af 51

Jeg finder omløbstider T og gennemsnitsafstande for planeterne i vores solsystem:

Planet Omløbstid Gennemsnitsafstand Merkur 88 døgn 0,4 AU Venus 224,7 døgn 0,7 AU Jorden 365 døgn 5 timer I AU Mars 687 døgn 1,5 AU Jupiter 12 år 5,2 AU Saturn 30 år 9,5 AU Uranus 84 år 19,6 AU Neptun 165 år 30 AU

For hver planet, udregner jeg i timer og astronomiske enheder (AU = afstanden fra Jorden til Solen)

Merkur: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑀𝑒𝑟𝑘𝑢𝑟 = (88∙24 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟)2

0,4 𝐴𝑈3 = 69696000 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3

Venus: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑉𝑒𝑛𝑢𝑠 = (224,7∙24 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟)2

0,7 𝐴𝑈3 = 84788023 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3

Jorden: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝐽𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛 = (365∙24 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟+5 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟)2

1 𝐴𝑈3 = 76825225 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3

Mars: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑀𝑎𝑟𝑠 = (687∙24 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟)2

1,5 𝐴𝑈3 = 80549376 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3

Jupiter: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝐽𝑢𝑝𝑖𝑡𝑒𝑟 = (12 ∙365 ∙24 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟)2

5,2 𝐴𝑈3 = 78588803 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3

Saturn: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑆𝑎𝑡𝑢𝑟𝑛 = (30 ∙365 ∙24 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟)2

9,5 𝐴𝑈3 = 80552664 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3

Uranus: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑈𝑟𝑎𝑛𝑢𝑠 = (84 ∙365 ∙24 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟)2

19,6 𝐴𝑈3 = 71911537 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3

Neptun: 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑁𝑒𝑝𝑡𝑢𝑛 = (165 ∙365 ∙24 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟)2

30 𝐴𝑈3 = 77377080 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3

Keplers tredje lov passer ikke helt, da konstanterne ikke er helt ens, men tæt på. Den største

konstant er Venus hvor 𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 = 84788023 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3 mens den laveste er Merkur hvor

𝐾𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡 = 69696000 ∙ 𝑡𝑖𝑚𝑒𝑟2

𝐴𝑈3 .

Nu har jeg fået styr på hvordan planeterne bevæger og opfører sig i vores solsystem. Herfra kan jeg gå videre til planeterne uden for vores solsystem, exoplaneter. Det jeg nu har lært om Solsystemet kan jeg bruge til andre planetsystemer, da vi har en klar forestilling om at vores solsystem ikke så forskelligt fra andre.


Baggrund

Side 17 af 51

Exoplaneter En exoplanet13 er en planet der er i kredsløb om en anden stjerne end vores sol. Altså hvilken som helst planet uden for solsystemet. Kepler satellitten14 blev sendt op den 6. maj 2006. Kepler satellitten er i kredsløb om Jorden og bruges til at opdage nye planeter (exoplaneter).

Figur 13 Illustration af Kepler satellitten15

Kepler satellitten blev sendt op i rummet, da det er meget nemmere at spotte nye planeter uden for Jordens atmosfære. Kepler satellitten, også kaldet Kepler teleskopet har kostet omkring 4,2 milliarder kroner.

Kepler satellitten er en del af NASAs Discovery program, som betyder NASAs opdagelsesprogram. Indtil nu har Kepler satellitten fundet mere end 5656 potentielle exoplaneter, hvoraf 1955 er sikre exoplaneter16.

De planeter Kepler Teleskopet har fundet er ikke kun helt små. De fleste af de planeter Kepler teleskopet opdager bliver kaldt Kepler- og så et bogstav og et tal. Her er en lille oversigt over hvor store planeterne kan være.

13 (Arentoft & Kjeldsen, 2016) 14 (Phillips, 2014) 15 (Kaplan, 2015) 16 (Jet Propulsion Laboratory, u.d.)


Baggrund

Side 18 af 51

Figur 14 Størrelsesforhold på forskellige planeter17

Transitmetoden Kepler teleskopet bruger en helt speciel metode for finde exoplaneterne. Denne metode hedder “The Transit Method”18 eller på dansk: “Transitmetoden”.

Ved hjælp af Transitmetoden har Keplersatellitten fundet disse mange planeter. Transitmetoden virker på den måde, at når teleskopet kigger ud i verdensrummet vil der komme lys fra en masse stjerner.

Figur 15 Transitmetoden19

17 (Howell, 2015) 18 (Jet Propulsion Laboratory, u.d.) 19 Fra http://www.sun.org/uploads/images/Planet_Transit_Light_Curve.jpg


Baggrund

Side 19 af 51

Hvis en planet er i kredsløb om en stjerne vil der ske regelmæssige dyk i lyset der afgives fra stjernen, når planeten kredser ind foran stjernen.

Figur 16 Illustration af en stjerne med flere planeter20

Hvis der er flere end et dyk, kan det være, at der er mere end en planet i kredsløb. Ved hjælp af hvor stort dykket er, kan man regne ud, hvor stor planeten er, og hvor langt væk fra stjernen den er.

Intelligent liv i rummet Findes der intelligent liv i rummet? I dette afsnit vil jeg fortælle om betingelserne for intelligent liv i rummet, og hvordan man finder liv.

Drake’s ligning Ved hjælp af Drake’s ligning kan vi regne ud hvor mange civilisationer der burde være i mælkevejen. Drake’s ligning lyder:

𝑁 = 𝑁𝑠 ∙ 𝑓𝑝 ∙ 𝑛𝑒 ∙ 𝑓𝑙 ∙ 𝑓𝑖 ∙ 𝑓𝑐 ∙ 𝑓𝐿 Hvor:

N = Antal fremmede civilizationer i Mælkevejen Ns = Antallet af stjerner i Mælkevejen fp = Andelen af stjerner med planeter om sig ne = Andelen af planeter der er beboelige fl = Sandsynligheden for at der dannes liv (%) fi = Sandsynligheden for at liv udvikler intelligens (%)

20 Fra http://www.astronomibladet.dk/images/stories/exoplanetary-system.jpg


Baggrund

Side 20 af 51

fc = Sandsynlighed for at de danner teknologi til kommunikere med radio fL = Sandsynligheden for at de vil sende radiobudskaber i længere tid.

En ny udgave af Drake ligningen, hvor flere forehold er taget i betragtning siger at der skulle være 4571 civilisationer i Mælkevejen og at der dermed er 75% chance fro at vi kan finde ET et sted mellem 1361 og 3979 lysår fra Jorden.

Krav til intelligent liv og hvordan vi finder det.

Der er nogle krav til om en Intelligent liv findes på en exoplanet: x Planeten skal ligge i den beboelige zone, en bestemt afstand fra stjernen for at der kan være

være flydene vand. Hvis planeten ligger for tæt på stjernen, vil der være for varmt, og vandet ville fordampe. Derimod hvis planeter er for langt væk, vil vandet fryse til is.

x Ilt. Hvis der skal eksistere komplekse livsformer. Hvis der ikke er ilt, kan kun simple livsformer, som fx amøber, udvikles.

x Energi, i form a lys eller kemisk energi. x Planeten skal være omkring samme størrelse som Jorden, for at den kan have en atmosfære

der kan indeholde ilt.

Hvordan finder man liv i rummet?

Man kan måle det reflekteret lys, dvs. det lys, der kastes tilbage fra skyer og fra overfladen af exoplaneten. Her kan man måle mængden af lys, som kastes tilbage, samt farvespektret af det reflekterede lys. De målinger kan fortælle om planetoverfladens egenskaber (fx is, vand, og skyer)

Måling af den infrarøde stråling, som kommer fra overfladen. Dette give oplysninger om exoplanetens overfladetemperatur, samt fortælle hvilke gasser, der befinder sig i planetens atmosfære.

Måling af exoplanetens atmosfære ved at se på, hvor meget stjernelys der absorberes i atmosfæren, når planeten befinder sig i observeringslinjen mellem os og den stjerne, den kredser om. Dette kan give oplysninger om, hvilke gasarter der findes i atmosfæren.

Måling af signaler fra exoplaneten, som ikke kan stamme fra naturlige kemiske og fysiske processer, f.eks. radiosignaler fra en intelligent civilisation eller kunstigt lys fra nattesiden af planeten.

SETI SETI 21betyder: Search for Extraterrestrial Intelligence, som betyder søgen efter intelligent liv uden for Jorden. I 1950'erne gik det op for videnskabsmænd som Enrico Fermi og Frank Drake, at avancerede civilisationer muligvis ville udsende radiosignaler lige som os selv, og at disse signaler ville kunne

21 (Rummet.dk, u.d.) (ASmi, 2009)


Baggrund

Side 21 af 51

opfanges på tværs af kosmos. SETI leder efter intelligent liv, ved at kigge på tegn efter deres teknologi, f.eks. ved at lytte efter radiosignaler.

En af af de ting SETI har fundet er et signal der kaldes ”The Wow! Signal”22. Det var et radiosignal som blev fundet af Dr. Jerry R. Ehman d. 15. august 1977, mens han arbejde på et SETI-projekt på Big Ear radioteleskopet på Ohio State University. Signalet varede i alt 72 sekunder. Signalet viste tegn på en potentiel oprindelse udenfor solsystemet.

Figur 17 Wow! signalet

22 (Krulwich, 2010)


Baggrund

Side 22 af 51

Den mystiske stjerne KIC 8462852 Den 13. januar 2016 udkom en officiel artikel om den mærkeligste stjerne i universet. Stjernen blev fundet for fire år siden, da Kepler satellitten opdagede den ved hjælp af transitmetoden. Stjernen er mistænkt for at have noget med rumvæsener at gøre, fordi der er observeret meget usædvanlige dyk i lysintensiteten.23,24,25,26,27 Forskere forsøger at løse stjernens gåde med forklaringer om rumvæsener, kometer eller planeter. Nu har Bradley Schaefer fra Louisiana State University undersøgt de forskellige teorier, men det har bare gjort stjernen, 1400 lysår væk, meget mere mystisk. Et lysår er så langt et lyset kan nå på et år, når der bevæger sig 300.000 km i sekundet. Det vil sige at lyset fra KIC 8462852 har været på vej til os i 1400 år, så det lys vi ser fra KIC, er 1400 år gammelt.

De forskere der tolker data fra Kepler Teleskopet troede at stjernens fald i lyset skyldes en, eller flere exoplaneter.

Men det er dog usandsynligt, da dykkene i lyset hos KIC 8462852 både er uregelmæssige og ændringerne er enorme. Sådanne ændringer er aldrig set før. Hvis det skulle være en planet skulle dykkene for det første være regelmæssige. For når planeten kredser om stjernen opstår der en skygge, som skaber et fald i stjernens lysstyrke.

Forskere har set at nogle af dykkene har været helt op til 22 procent af stjernens lys.

23 (Shostak, 2015) 24 (Rathi, 2015) 25 (Andersen, 2015) 26 (Kaplan, 2015) 27 (Kirkeby, 2016)


Baggrund

Side 23 af 51

Figur 18 Uforklarlige uregelmæssige dyk for KIC 8462852 over 105 dage28

Hvis dette skulle skyldes en planet, skulle planeten være 22 gange Jupiters størrelse. Tabetha Boyajian29, Yale University, har derfor udgivet sin teori om, at de uregelmæssige dyk skyldes en kæmpe sværm af kometer.

Denne teori blev dog snart modbevist af Bradley Schaefer som så nærmere på de samme stjernebilleder, som Tabetha Boyajian så på. Han opdagede, at stjernens lys var faldet med 20 procent i perioden 1890 – 1979.

28 Fra http://sites.psu.edu/astrowright/wp-content/uploads/sites/9476/2015/10/8462852_q16_q17.png 29 (Aron, 2015)


Baggrund

Side 24 af 51

Figur 19 Illustration af KIC 8462852’s lyskurve fra 1890 til 1990. Den viser hvordan lyset er faldet over hundrede år, samtidig med de uregelmæssige dyk. De grå punkter viser to forskellige typiske stjerner, og deres lyskurve for

hundrede år.30

Han fandt så ud af, at hvis det skulle være tilfældet at det var kometer der var forklaringen skulle der være 648.000 kometer, som hver havde en diameter på 200 km. Og det ville være “Komplet Usandsynligt” udtalte han sig i “New Scientist”.

Derefter indrømmede Tabetha, at hendes teori var uholdbar. Hun mener dog stadig, at man burde blive ved med at holde øje med stjernen for at finde en logisk løsning på mysteriet bag stjernen

Efter denne konklusion som Bradley Schaefer står bag, har teorien om, at det er rumvæsener der står bag fået mere opmærksomhed. Astronomen Jason Wright præsenterede sin teori om, at det var rumvæsener der stod bag i november. Hans forklaring på de mystiske dyk i lyset på den gådefulde stjerne var rumvæsener.

Dyson Sphere, en Alien megastruktur Noget skygger for 22 procent af lyset fra KIC 8462852. Nogle forskere og astronomer mener, at det er en Dyson Sphere, eller en Dyson Sfære.31

30 (Shcaefer, 2016) 31 (EarthSky, 2015)


Baggrund

Side 25 af 51

Figur 20 Illustration af en mulig megastruktur32

En Dyson Sphere er en kunstig skabt megastruktur, som er sendt ud i rummet for at udnytte stjernens energi. Et eller flere enorme objekter, der er bygget med avanceret teknologi af intelligente rumvæsener til deres egen fordel for at have en evig ikke-forurenende energikilde.

Jason Wrights teori handlede om, at det var rumvæsener, der havde sendt enorme objekter ud i rummet for at kredse om stjernen til at opsuge energi fra den.

Det skulle så være disse objekter, der skabte de kolossale lysdyk. Det er denne teori, som er den mest fremherskende teori lige nu, da resten af teorierne alle sammen er blevet modbevist.

Teorien er udgivet af Jason Thomas Wright, i november, 2015. Dyson Spheren blev først nævnt af Freeman Dyson, fysiker og matematiker i 1960erne, som fortalte om en hypotetisk avanceret civilisation i rummet, hvis energiforbrug hele tiden blev forøget.

I takt med at dens befolkningen blev større, sendte de solpaneler ud i rummet for at udnytte den største energikilde, solen.

Der ville blive sendt flere og flere kredsende solpaneler ud, for at få mere energi, som til sidst ville dække hele stjernen. Kepler satellitten ville til sidst ikke kunne se stjernen, da panelerne ville optage alt lyset.

Dette kunne derfor være løsningen på mysteriet, på den falmende stjerne. Det er den eneste mulighed tilbage lige nu, da de andre er modbevist. Man kan selvfølgelig ikke afvise at der vil dukke nye og bedre teorier op.

32 Fra http://www.spaceanswers.com/wp-content/uploads/2014/04/RS37564_hexagon-planet-_finished_revised_300dpi_JPP-Studio-adjusted.jpg


Eksperimenter

Side 26 af 51

Eksperimenter

Eksperiment 1: Mulige hjemplaneter for rumvæsener nær KIC 8462852

Figur 21 Kort over KIC 8462852 og dens nabostjerner33

KIC 8462852 har to nabostjerner. Hvis det nu var rumvæsener der have sendt en megastruktur op, ville det nok ikke være om deres egen stjerne, da det ville fjerne en stor del af deres eget lys på deres planet.

Derfor bor de sikkert på en planet der kredser om en af nabostjernerne. Jeg vil finde ud af om der er fundet nogen exoplaneter der kredser om en af nabostjernerne.

Ved at downloade appen: “Exoplaneter” har jeg fundet ud af hvilke opdagede exoplaneter, der er 1480 lysår væk fra Jorden, i den rigtige retning af KIC 8462852 Det har jeg gjort ved at sortere efter “distance from Earth”. Appen viser også hvilke koordinater planeterne har.

Eksperiment 2: Eftervisning af baggrundsteori Jeg har lavet to forsøg, der skal understøtte den teori jeg har sat mig ind i. Et hvor jeg eftervist afstandskvadratloven ved at måle lysintensiteten fra en lyskilde/elpære.

Afstandskvadratloven siger:

𝐼 = 𝑘 ∙1𝑟2

Hvor l er lysintensiteten, er er afstanden og k er styrken på lyskilden.

33 Fra http://www.centauri-dreams.org/wp-content/uploads/2015/10/Screenshot-from-2015-10-15-082742.jpg


Eksperimenter

Side 27 af 51

Figur 22 Princippet i afstandskvadratloven

Billedet på figuren viser princippet i afstandskvadratloven. Hvis afstanden bliver fordoblet, vil lysintensiteten falde til 1/4. Hvis afstanden bliver fire gange så stor, vil lysintensiteten falde til 1/16.

Hvis man går på nettet og leder efter forslag til hvordan man kan eftervise afstandskvadratloven, så siger de altid at man enten skal bruge en solcelle eller et pyranometer til at måle lysintensitet. Jeg har derfor først målt en solcelle, og derefter et pyranometer forbundet til et multimeter (Voltmeter) i forskellige afstande. Så fandt jeg ud af hvilket måleinstrument der var mest præcist. Det andet forsøg gik ud på at eftervise Transitmetoden.

Afstandskvadratloven

Figur 23 Opstilling til Afstandskvadratloven


Eksperimenter

Side 28 af 51

Jeg tog først min solcelle, derefter et pyranometer, som jeg placerede 20 centimeter væk fra energikilden/elpæren, så 30, 40 50 osv. indtil 100. Så målte jeg 20 centimeter skridt af gangen. For hvert skridt jeg tog, alfælste jeg, hvor meget lysintensitet, der blev opfanget først af solcellen, derefter pyranometeret.

Transitmetoden

Figur 24 Opstilling for transitmetoden

På billedet kan man se en elpære. Foran elpæren er der en vinkelmåler, samt et pyranometer. Jeg havde tre forskellige planeter, (bolde) i forskellige størrelser, hvor 1 er den mindste, samt en sol, (elpæren). For hver planet jeg havde, lod jeg bolden rotere i 180 grader rundt om pæren, i en snor. For hver 10. grader jeg flyttede på bolden, aflæste jeg hvor meget lysintensitet der blev opfanget af pyranometeret, der stod 60 centimeter væk fra pæren.

Eksperiment 3: Dyson Sphere - en mulig forklaring For at undersøge min anden hypotese har jeg designet min egen Dyson Sphere.

Jeg har brugt min Dyson Sphere til to delforsøg. Det første skal vise at det er muligt ved konstruktion af en Dysons Sphere at lysintensiteten falder med 20 % over hundrede år. Det andet delforsøg skal vise at det er muligt, med en Dyson Sphere at skabe de uregelmæssige dyk, på op til 22 %.

Konstruktion af Dyson Sphere Ved hjælp af programmet Google Sketchup har jeg designet min egen Dyson Sphere, som jeg derefter har fået 3D printet.


Eksperimenter

Side 29 af 51

Figur 25 Min Dyson Sphere i designfasen

Den er blevet printet i to halvdele, og derefter sammensat med gaffatape. Herunder ses det færdige resultat.

Figur 26 Det færdige resultat af mit design

Lyskurver for Dyson Sphere Del Forsøg 1:

Figur 27 Opstilling af Lyskurver for Dyson Sphere


Eksperimenter

Side 30 af 51

Først målte jeg lysintensiteten fra pæren uden Dyson Spheren. Derefter påsatte jeg Dyson Spheren omkring elpæren, og målte igen lysintensiteten.

Del Forsøg 2:

Figur 28 Dysonsphere med tildækkede huller

Herfra satte jeg en af gangen gaffatape på hullerne, og for hver gang jeg påsatte et stykke gaffatape, tog jeg et billede af Dyson Spheren, og målte lysintensiteten.


Resultater

Side 31 af 51

Resultater

Eksperiment 1: Mulige hjemplaneter for rumvæsener nær KIC 8462852 De eneste exoplaneter der er 1480 lysår væk er Kepler-106 b, d, c og e. På appen er der også vist hvor store de planeter er i forhold til Jorden. Der er to af de exoplaneter, som er cirka på samme størrelse som jorden.

Figur 29 Kepler-106 b og d, i forhold til Jorden34

Disse exoplaneter kredser om stjernen, Kepler-106. Mellem KIC 8462852 og Kepler-106 er der 13,395 lysår, det kan man få at vide, hvis man går ind på en hjemmeside kaldet neoprogrammics, og skriver koordinaterne på de to stjerner og deres afstand fra Jorden. Det vil sige, at der er

1 𝑙𝑦 = 300.000𝑘𝑚

𝑠 ∙ 8.760 ℎ ∙ 3.600𝑠ℎ = 9.460.800.000.000 𝑘𝑚

13,395 𝑙𝑦 = 13,395 𝑙𝑦 ∙ 9.460.800.000.000𝑘𝑚𝑙𝑦 = 126.727.416.000.000 𝑘𝑚

126.727.416.000.000 km mellem de to stjerner.

Figur 30 Kort over afstand mellem Kepler-106 og KIC 846285235

Det betyder, at det ville tage en rumraket, der flyver 8 km i sekundet,

𝑇𝑖𝑑 =𝑎𝑓𝑠𝑡𝑎𝑛𝑑

ℎ𝑎𝑠𝑡𝑖𝑔ℎ𝑒𝑑 = 126.727.416.000.000 𝑘𝑚

8 𝑘𝑚𝑠

∙1 𝑦𝑟

8760 ℎ ∙ 3600 𝑠ℎ

= 502.313 𝑦𝑟

34 Screenshot fra appen ”Exoplanet” 35 Screenshot fra Google Earth


Resultater

Side 32 af 51

som vores rumraketter i dag, 502.313 år for at flyve fra Kepler-106 til KIC 8462852. Så hvis vi så lyset begynde at falde i år 1890, så skulle rumvæsnerne have sendt megastrukturen ud i år -502.313 - den tid det tager for lyset at komme hen til os, dvs. 1480 år. (-502.313- 1480 = -503.793) Altså i år 503.793 før vor tidsregning.

Hvis de nu er i stand til at bygge en megastruktur, er det også muligt, at de har raketter der kan flyve i nærheden af lysets hastighed, 300.000 km/s, og så ville det kun tage lidt over 13 år at flyve fra den ene stjerne til den anden. Og så er megastrukturen altså færdiggjort for ca. 1400 år siden.

Eksperiment 2: Eftervisning af baggrundsteori

Afstandskvadratloven Solcelle:

Figur 31 Måledata og graf for solcelle

Grafen viser en buet linje. Derfor stemmer det ikke med at det skal være en ret linje. Det betyder at enten har solcellen præsteret dårlig, eller også er afstandskvadratloven forkert.

Pyranometer:

Figur 32 Måledata og graf for Pyranometer


Resultater

Side 33 af 51

Grafen viser en lige linje, fordi at pyranometeret har målt præcist. Det vil sige at hvis pyranometeret står 20 centimeter fra elpæren og viser at lysintensiteten er 1, så når pyranometeret står 40 centimeter fra elpæren skal lysintensiteten være 14.

Derfor passer afstandskvadratloven. Det har jeg eftervist. I det næste eksperiment bruger jeg pyranometeret, da det måler bedst.

Transitmetoden

Figur 33 Måledata og graf for Bold 1



Resultater

Side 34 af 51


Her er graferne for hver bold. Graferne viser at jo længere væk boldene er fra pæren, jo tyndere bliver kurven.

Figur 36 Måledata og graf for Afstand 10 cm


Resultater

Side 35 af 51

Figur 37 Måledata og graf for Afstand 30 cm

Disse grafer viser at jo mindre bolden er, jo mindre dyb og tyndere bliver grafen.

Eksperimentet viser derfor, at jo tyndere kurven er på lysintensiteten hos en lyskilde, jo længere væk er objektet, der kredser om lyskilden. Det viser også, at jo dybere kurven er, jo større er objektet der kredser om lyskilden.

Jeg kan bruge eksperimentet til at vise, hvordan man finder exoplaneter med transitmetoden. Ved hjælp af kurverne på stjernens lysintensitet, kan man for det første se, om der er en exoplanet, og for det andet kan man regne ud, af hvor langt væk exoplaneten er fra stjernen, og hvor stor den er.

Eksperiment 3: Dyson Sphere - en mulig forklaring

Lyskurver for Dyson Sphere Del Forsøg 1:

Helt tilfældigt får min Dyson Sphere lyset fra lyskilden til at falde med 20 procent, som præcis passer med det lysintensitetsfald man har målt i perioden 1890 – 1979. Altså er det en teoretisk muligt at dykket kan skyldes en konstruktion af en Dyson Sphere over hundrede år.


Resultater

Side 36 af 51

Del Forsøg 2:

Figur 38 Måledata og graf for Lyskurve Dyson Sphere

Jeg har eftervist at hvis jeg bare tildækker 16 huller, kan jeg skabe et dyk på helt op til 70 %. Altså er det muligt at dykkene i lysintensiteten kan forklares ved at det er rumvæsener der har sendt solpaneler op som fjerner 20 % af stjernens lysintensitet. Det forklarer faldet over hundrede år og de uregelmæssige fald kan forklares med at solpanelerne kan åbnes og lukkes for, afhængigt af energi behovet.


Perspektivering

Side 37 af 51

Perspektivering I mit projekt har jeg forsøgt at eftervise to hypoteser, som kan sandsynliggøre, at der findes en intelligent civilisation i rummet ud over vores egen. Jeg har fundet en exoplanet, hvor denne civilisation muligvis kan bo og jeg har eftervist at dykkene på 20 % over hundrede år kan forklares med en Dyson Sphere, der er jævnt sendt op over de hundrede år. En Dyson Sphere kan også forklare de uregelmæssige dyk på op til 22% af KIC 8462852s lysintensitet. Hvis man skal bevise, at det er en intelligent civilisation der har bygget en Dyson Sphere rundt om KIC 8462852, er det nødvendigt at lave mange flere eksperimenter og måske også rummissioner. For eksempel har jeg læst om Liv Hornekær36 på Århus Universitet. Liv Hornekær har fornyligt har fået en eliteforsker-pris, som hun har fået ved at undersøge hvordan brinteatomer vekselvirker med den kulholdige overfalde på stjernestøv. Det igangsætter en produktion af biologisk relevante molekyler. Hvis disse molekyler kan dannes i rummet, forstørrer det chancen for liv på exoplaneter.

Hvis menneskerne kunne komme i kontakt med nogle langt mere teknologisk udviklede rumvæsener, ville vi sikkert kunne løse mange kolossale problemer. For eksempel kunne vi måske løse problemet med forureningsfri energi og global opvarmning.

Det ville jo også i sig selv være fantastisk hvis vi kunne komme i kontakt med rumvæsener.

For at komme videre med mit projekt vil jeg kontakte Liv Hornekær, Århus Universitet for at diskutere muligheder for liv i rummet. Jeg planlægger også at skrive til Tabetha Boyajian, Yale University som jeg vil diskutere mine ideer om muligheden for en Dyson Sphere omkring KIC 8462852 med.

36 (Foghsgaard, 2016)


Konklusion

Side 38 af 51

Konklusion Formålet med dette projekt har været at komme tættere på et svar på om det er en Dyson Sphere der skaber de uforklarlige dyk i KIC 8462852s lysintensitet.

Jeg startede med at undersøge universets og vores eget solsystems opbygning samt beskrive Keplers tre love. Herefter fandt jeg ud af hvordan man finder exoplaneter ved hjælp af transitmetoden. Hvis man vil finde exoplaneter skal man først observere en stjerne. På et tidspunkt vil der ske et fald i lysintensiteten hos stjernen og så vil det stige igen. Det er fordi en planet har passeret mellem vores observeringslinje og stjernen. Det skaber en silhuet hvor planeten er og det ses som et dyk i lysintensiteten, som man kan observere fra Jorden.

Derefter har jeg beskrevet de observationer af lysintensiteten hos KIC 8462852 og teorien om at det er en Dyson Sphere der skaber dykkene i lysintensiteten. For at undersøge denne teori, har jeg lavet tre eksperimenter. Det første viser mulighederne for hjemplaneter til den civilisation, der har bygget denne Dyson Sphere. Jeg fandt ud af at der fandtes en planet i den beboelige zone, 126.727.416.000.000 km væk fra KIC 8462852, der har cirka samme størrelse som Jorden. Det vil sige, en mulighed for et hjemsted for en intelligent civilisation. Det andet efterviser afstandskvadratloven, for at finde ud af om en solcelle eller et pyranometer bedst måler lysintensitet. Det andet eksperiment efterviser også transitmetoden, som er beskrevet ovenfor.

Det tredje eksperiment viser om det er muligt at et Dyson Sphere skaber dykkene i lysintensiteten hos KIC 8462852. KIC 8462852s lysintensitet er faldet med 20 procent over hundrede år. Mens det stod på har der været uregelmæssige dyk på op 22 procent af stjernens lysintensitet. Forklaringen på det kunne være en Dyson Sphere. Det tredje eksperiment har vist at dette kan være en mulig forklaring. Hvis Dyson Spheren er sendt op jævnligt over hundrede år, kan det godt passe med at lysintensiteten er faldet med 20 procent. De uregelmæssige dyk kan forklares, hvis denne civilisation kan åbne og lukke for panelerne, så de opfangede og ikke opfangede KIC 8462852s energi, alt efter energibehovet på civilisationens hjemplanet.

Mit projekt har derfor vist at det stadig er en mulighed, at en Dyson Sphere kan forklare dykkene i KIC 8462852s lysintensitet.


Referencer

Side 39 af 51

Referencer

Litteraturliste Andersen, R. (13. Oktober 2015). The Most Mysterious Star In Our Galaxy. Hentet 5. Februar 2016 fra

The Atlantic: : http://www.theatlantic.com/science/archive/2015/10/the-most-interesting-star-in-our-galaxy/410023/

Arentoft, T., & Kjeldsen, H. (2016). Exoplaneter Bogen. Århus: Systime.

Aron, J. (18. Septemper 2015). Citizen scientists catch cloud of comets orbiting distant star. Hentet 5. Februar 2016 fra New Scientist: https://www.newscientist.com/article/dn28191-citizen-scientists-catch-cloud-of-comets-orbiting-distant-star/

ASmi. (05. 02 2009). Den Store Danske. Hentet 11. 04 2016 fra SETI: http://denstoredanske.dk/It,_teknik_og_naturvidenskab/Astronomi/Instrumenter_og_observatorier/SETI

EarthSky. (30. Oktober 2015). What is a Dyson sphere? Hentet 5. Februar 2016 fra EarthSky: http://earthsky.org/space/what-is-a-dyson-sphere

Foghsgaard, L. (25. Februar 2016). Politikken Viden. Hentet 25. Februar 2016 fra Afsløring: Her er Danmarks fem kvikkeste hoveder.

Howell, E. (20. August 2015). Exoplanets: Worlds Beyond Our Solar System. Hentet 5. Februar 2016 fra SPACE.com: http://www.space.com/17738-exoplanets.html

Jet Propulsion Laboratory. (u.d.). Planet Finding Methods. Hentet 27. Februar 2016 fra Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology: http://planetquest.jpl.nasa.gov/page/methods

Kaplan, S. (15. Oktober 2015). : The strange star that has serious scientists talking about an alien

megastructure. Hentet 5. Februar 2016 fra The Washington Post: https://www.washingtonpost.com/news/morning-mix/wp/2015/10/15/the-strange-star-that-has-serious-scientists-talking-about-an-alien-megastructure/

Kirkeby, B. G. (17. Januar 2016). Ny forskning gør mystisk stjerne endnu mere mystisk. Hentet 5. Februar 2016 fra TV2 udland: http://nyheder.tv2.dk/udland/2016-01-17-ny-forskning-goer-mystisk-stjerne-endnu-mere-mystisk

Krulwich, R. (29. 05 2010). Wikipedia. Hentet 11. 05 2016 fra The Wow! Signal: https://da.wikipedia.org/wiki/Wow!_signalet


Referencer

Side 40 af 51

Phillips, T. (26. Februar 2014). A Breakthrough in Planet Discoveries. Hentet 5. Februar 2016 fra NASA Science Science News: : http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2014/26feb_multiplication/

Rathi, A. (26. Oktober 2015). Why so many alien hunters are looking at this one mysterious star in the sky. Hentet 5. Februar 2016 fra Quartz: : http://qz.com/530740/there-is-almost-certainly-no-alien-megastructures-around-that-mysterious-star/

Rummet.dk. (u.d.). Rummet.dk. Hentet 11. 04 2016 fra Hvis fremmede civilisationer sender radiosignaler ud i rummet, kan vi måske finde frem til dem, selvom de befinder sig på en planet, der kredser om en anden stjerne end Solen. Det er idéen bag SETI - Search for Extra Terrestrial Intelligence.: http://www.rummet.dk/universet/liv-i-rummet/seti

Shcaefer, B. E. (13. Januar 2016). KIC8462852 Faded at an Average Rate of 0.165±0.013. Hentet 27. Februar 2016 fra arxiv.org: http://arxiv.org/pdf/1601.03256v1.pdf

Shostak, S. (22. Oktober 2015). Alien Engineering Around Strange Star? Hentet 5. Februar 2016 fra SETI Institute: http://www.seti.org/seti-institute/news/alien-engineering-around-strange-star

Personer Tabetha Boyajian, Yale University som har diskuteret mit projekt med mig. KIC 8462852 bliver også kaldt Tabby’s star, da hun var den første til at publicere artikler om de uforklarlige dyk.

Pia Møller Jensen, Egaa Gymnasium har fortalt mig om Unge Forskere, KIC 8462852 og teorien om en Dyson Sphere. Pia har foreslået litteratur om emnet og også hjulpet mig med mine eksperimenter på Egaa Gymnasium.

Adam Etches, Egaa Gymnasium og Jakob Lindberg, Sculpto har hjulpet med at 3D printe min model af en Dyson Sphere.

Jens og Kathrine fra 3.b Egaa Gymnasium har lært mig at skrive journaler og hjulpet mig med de to første eksperimenter.

3.b Egaa Gymnasium har hørt mig holde et prøve-oplæg om mit projekt og givet mig ideer til at forbedre det.

Min farmor, Ella Mikkelsen, har læst korrektur på mit projekt flere gange og taget mig med til et foredrag om Solsystemet af Hans Kjeldsen, astrofysiker ved Århus Universitet.


Bilag 1 - Afstandskvadratloven

Side 41 af 51

Bilag 1 - Afstandskvadratloven Før Eksperimentet

Hypotese

Lysintensiteten fra en lyskilde, for eksempel en stjerne, falder med kvadratet på afstanden. Er det muligt at eftervise eksperimentelt?

Afstandskvadratloven skal se sådan ud:

𝑈 = 𝑘 ∙1𝑟2

Hvis jeg har 1𝑟2 på x aksen og U på y aksen, så skal mine data ligge på en ret linje.

Metodebeskrivelse

Jeg vil lave et eksperiment hvor jeg måler lysintensiteten fra en lyskilde, i forskellige afstande.

Jeg vil finde ud af om et pyranometer eller en solcelle måler mest præcise data. Derefter vil jeg bruge den mest præcise til at lave eksperimentet.

For at sikre variabelkontrol, vil jeg ændre afstanden på solcellen i forhold til lyskilden.

Materialer/apparatur

x Stativ materiale x Lyskilde/elpære x Solcelle x Multimeter (voltmeter) x Linealer x Pyranometer x Ledninger

Sikkerhedsmæssige overvejelser

Præcis aflæsning, vær omhyggelig med placering af solcellen/pyranometeret og ikke røre ved pæren. Lav forsøget i et mørkt rum, så jeg kun måler lyset fra pæren. Minimumsafstanden mellem pære og solcelle/pyranometer skal være 20 cm.



Side 42 af 51

Efter Eksperimentet

Fremgangsmåde:

Opstilling til Afstandskvadratloven

x Sæt metalstang i A-fod og monter fatning med pære på en klemme. x Afmål start position for lineal, lodret ud for Lyskilden/pæren, og placer linealer. x Forbind pyranometer/Solcelle til Multimeteret (Voltmeter) x Sæt Pyranometer/solcelle foran lyskilden/pæren, 20 cm væk x Mørklæg lokalet x Tænd lyskilden/pæren x Aflæs på voltmeteret x Flyt Pyranometeret/solcellen 10 centimeter længere væk fra lyskilden/pæren, parallelt med

linealerne. x Aflæs x Gentag punkt 8 - 9 8 gange mere. x Ved afstande over 100 cm spring 20 cm (120-140 osv.)



Side 43 af 51

Måleresultater/Databehandling

Grafen viser en buet linje. Derfor stemmer det ikke med min hypotese om at det skal være en ret linje. Det betyder at enten har solcellen præsteret dårlig, eller også er afstandskvadratloven forkert.

Grafen viser en lige linje, fordi at pyranometeret har målt præcist.

Konklusion

Altså har jeg eftervist afstandskvadratloven. Eksperimentet har desuden vist at pyranometeret måler mest præcist. Derfor bruger jeg pyranometeret i resten af mine forsøg.


Bilag 2 - Transitmetoden

Side 44 af 51


Før Eksperimentet

Hypotese

Jeg vil undersøge transitmetoden ved hjælp af “planeter” i forskellige størrelser. Jeg vil flytte den i en bane forbi min “stjerne” i forskellige afstande. Sådan vil jeg forsøge at eftervise hvordan en lyskurve for en stjerne med exoplaneter ser ud.

Metodebeskrivelse

Jeg vil måle forskellige bolde/planeter, i forskellige afstande til en lyskilde/solen. Jeg vil føre hver enkelt bold, 180 grader rundt om lyskilden, for at efterligne en planettransit hen over en stjerne. Jeg måler for hver 10. grad, mens jeg holder boldens diameter og afstanden til lyskilden konstant. Jeg måler to forskellige afstande for hver bold.


x Stativ materiale x Lyskilde/elpære x Multimeter (voltmeter) x Linealer x Pyranometer x Ledninger x Vinkelmåler x Bolde (planeter) i forskellige størrelser Bold 1 = 5 cm i diameter, Bold 2 = 12 cm i diameter

og Bold 3 = 15,5 diameter. x Snor

Sikkerhedsmæssige overvejelser

Præcis aflæsning, Vær omhyggelig med planeternes bevægelse, sørge for at planeten hænger stille ved aflæsning. Ikke røre ved pæren, da den er varm. Lav forsøget i et mørkt rum, så jeg kun måler lyset fra pæren.



Side 45 af 51

Efter Eksperimentet

Fremgangsmåde:

Opstilling til Transitmetoden

x Sæt metalstang i A-fod og monter fatning med pære på en klemme. x Sætte stativ med klemme på et bord, og sæt metalstang med øjer med klemme på den

første metalstang. x Sæt planet med snor viklet rundt om på metalstang 2, snor gennem yderste øje, planeten

skal hænge i samme højde som lyskilden/stjernen x Afmål start position for lineal, lodret ud for Lyskilden/pæren, og placer linealer og

voltmeter 60 cm væk fra start positionen. x Forbind pyranometer til multimeteret (Voltmeter) x Afmål at der er 10 cm fra stjernen til centrum af planeten. x Drej klemmen på metalstang 2 til 0 grader. x Mørklæg lokalet x Tænd lyskilden/pæren x Aflæs på voltmeteret x Flyt klemmen på metalstang 2 10 grader af gangen og aflæs på voltmeteret x Gentag fra 0 - 180 grader (18 gange)



Side 46 af 51

Måleresultater/Databehandling



Side 47 af 51

Graferne viser her, at jo længere væk planeten er, jo smallere bliver kurven.



Side 48 af 51

Disse viser, at jo Større planet, jo bredere og dybere dyk.

Konklusion

De kurver jeg har målt, passer godt ind i transitmetoden.


Bilag – 3 Lyskurver for Dyson Sphere

Side 49 af 51

Bilag – 3 Lyskurver for Dyson Sphere Før Eksperimentet

Hypotese

Jeg vil med min egen 3D Printet Dyson Sphere eftervise de resultater som forskerne har målt på KIC 8482852.

Del Forsøg 1: Eftervisning af lyskurve fra 1890 – 1979

Del Forsøg 2: Eftervisning af uregelmæssige dyk

Metodebeskrivelse

Del Forsøg 1: Jeg vil lave et eksperiment hvor jeg først måler lysintensiteten fra en lyskilde. Derefter monteres min Dyson Sphere og lysintensiteten måles igen. Herefter tildækkes områder på min Dyson Sphere indtil jeg har nået et fald i lysintensiteten svarene til det målte fald på KIC 8462852s lysintensitet, på 22 procent.

Del Forsøg 2: Lysintensitet gennem Dyson Sphere med varieret tildækning. Jeg måler lysintensitet med et pyranometer.


x Stativ materiale x Lyskilde/elpære 140 watt x Multimeter (voltmeter) x Linealer x Pyranometer x Ledninger

Sikkerhedsmæssige overvejelser.

Præcis aflæsning. Ikke røre, eller kigge på pæren pga. Varme og at pæren er skarp. Lav forsøget i et mørkt rum, så jeg kun måler lyset fra pæren.



Side 50 af 51

Efter Eksperimentet

Fremgangsmåde:

Opstilling til Lyskurver for Dyson Sphere

Del Forsøg 1:

x Hæng pæren på stativmateriale, ud for pyranometeret. x Sæt pyranometeret så det viser 100 𝑊/𝑚2 x Mørklæg lokalet x Hæng 3D printet Dyson Sphere på pæren x Aflæs lysintensitet på voltmeteret x Tag billede

Del Forsøg 2:

x Påsæt gaffatape på et felt af gangen, og mål lysintensiteten på Voltmeteret. x For hver stykke gaffatape, tag et billede.

Måleresultater/ Databehandling Del Forsøg 1:



Side 51 af 51

Del Forsøg 2:

Konklusion

Del Forsøg 1:

Helt tilfældigt får min Dyson Sphere lyset fra lyskilden til at falde med 20 procent, som præcis passer med det lysintensitetsfald man har målt i perioden 1890 – 1979. Altså er det en teoretisk mulig at dykket kan skyldes en konstruktion af en Dyson Sphere over hundrede år.

Del Forsøg 2:

Jeg har eftervist at hvis jeg bare tildækker 16 huller, kan jeg skabe et dyk på helt op til 70 %.

Documents

Alfred Lynge MikkelsenKIC 8462852 Resumé Side 2 af 51 Resumé Introduktion Mit projekt handler om den måske mest mystiske stjerne i universet, KIC 8462852. Det bliver den kaldt,