Astronomie

Ist „Planet 9“ in Wirklichkeit ein schwarzes Loch in unserem Sonnensystem?

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Eine Sonne, acht Planeten und zahlreiche kleinere Himmelskörper wie Zwergplaneten. Das sind die bekannten Bestandteile unseres Sonnensystems. Doch es könnte auch ein schwarzes Loch darin geben, sagen Forscher nun.

Der mysteriöse „Planet 9“ treibt die Astronomie seit Jahren um. Nun stellen Forscher eine gewagte Theorie auf: Ist „Planet 9“ ein schwarzes Loch in unserem Sonnensystem?

Unser Sonnensystem besteht aus der Sonne, acht Planeten, zahlreichen Monden und vielen anderen Himmelskörpern wie Zwergplaneten, Asteroiden oder Kometen. Doch was beeinflusst die Umlaufbahn mancher Objekte jenseits des Planeten Neptun (so genannte transneptunische Objekte)? Sie scheinen von einem Himmelskörper beeinflusst zu werden, der die fünf- bis fünfzehnfache Masse der Erde hat, zwanzig Mal weiter von der Sonne entfernt ist als Neptun und 10.000 bis 20.000 Jahre für einen Umlauf um die Sonne braucht.

Diese Theorie haben die Forscher Konstantin Batygin und Michael E. Brown vom California Institute of Technology in Pasadena vor einigen Jahren aufgestellt*. Seitdem suchen Astronomen nach dem mysteriösen Himmelskörper, genannt „Planet 9“ oder „Planet X“. Bisher gingen zumindest alle davon aus, dass es sich um einen Planeten handelt, den bisher einfach noch niemand gefunden hat - unter anderem, weil in die Region, in der sich der Planet mutmaßlich aufhält, einfach nur wenig Sonnenlicht dringt.

Ist „Planet 9“ in Wirklichkeit ein primordiales schwarzes Loch?

Doch nun gibt es eine neue Theorie, worum es sich bei dem Himmelskörper handeln könnte: Um ein schwarzes Loch. Genauer: Um ein ziemlich kleines schwarzes Loch, ein so genanntes „primordiales“ schwarzes Loch. Diese Theorie stellen die Forscher Jakub Scholtz (Durham University) und James Unwin (University of California in Berkeley) auf. Ihr Fachartikel dazu wurde auf arxiv.org veröffentlicht, hat jedoch noch kein Peer-Review-Verfahren durchlaufen, das heißt, Fachkollegen haben die - sehr spekulative - Theorie noch nicht überprüft.

Das schwarze Loch, das die beiden Forscher im Sonnensystem vermuten, hätte ein Gewicht von fünf bis 15 Erdmassen - und wäre damit deutlich leichter als bisher bekannte schwarze Löcher. Zum Vergleich: Das schwarze Loch „Sagittarius A*“ (Sgr A*) im Zentrum der Milchstraße hat 4,1 Millionen Sonnenmassen. Das schwarze Loch im Zentrum der Galaxie M87, von dem im Frühjahr ein erstes Bild veröffentlicht* wurde, hat sogar die Masse von 6,5 Milliarden Sonnen.

Stephen Hawking dachte als Erster über primordiale schwarze Löcher nach

Ob es die leichten schwarzen Löcher wirklich gibt, ist sehr umstritten. Stephen Hawking stellte in den 1970er Jahren als Erster die Vermutung auf, dass es primordiale schwarze Löcher geben könnte. Hawking ging davon aus, dass diese nicht durch eine Supernova (Sternentod) entstanden, sondern sich bereits beim Urknall gebildet haben.

Wenn es tatsächlich primordiale schwarze Löcher gibt, könnte man sie durch so genannte Mikrogravitationslinsen erkennen: Wenn ein solches schwarzes Loch vor einem Stern vorbeizieht, lenkt es dessen Licht durch die eigene Schwerkraft für kurze Zeit um - was man mit heutigen Teleskopen beobachten kann. Scholtz und Unwin betonen in ihrem Fachartikel, dass zwei solcher Ereignisse in der Vergangenheit beobachtet wurden. Das könnte auf primordiale schwarze Löcher hindeuten - allerdings auch auf ein anderes Phänomen: Planeten, die ohne Bindung an einen Stern wie die Sonne durch das All reisen, so genannte „free floating planets“, also frei schwebende Planeten.

Die Chance, dass es tatsächlich ein schwarzes Loch ist, ist sehr gering

Das wissen die Autoren selbst. Sie betonen in ihrem Fachartikel, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es sich um einen solchen Planeten oder um ein primordiales schwarzes Loch handelt, ähnlich gering sei. Trotzdem schlagen die beiden Wissenschaftler vor, dass man nicht nur im optischen, Infrarot- und Mikrowellenbereich nach „Planet 9“ suchen sollte, sondern auch nach Röntgenstrahlung, Gammastrahlung und anderer hochenergetischer Strahlung Ausschau halten sollte.

Denn mit optischen Teleskopen dürfte man ein schwarzes Loch nicht finden. Nicht nur, weil einem schwarzen Loch kein Licht entkommt, sondern auch, weil das schwarze Loch tatsächlich sehr klein sein dürfte. Die beiden Forscher haben in ihrem Fachartikel sogar eine Illustration des schwarzen Lochs in Originalgröße beigefügt: Ein primordiales schwarzes Loch mit der fünffachen Erdmasse hat demnach einen Radius von etwa fünf Zentimetern.

Planet 9 könnte ein schwarzes Loch sein - nur die Masse zählt

Und was sagt Michael Brown dazu, einer der beiden Forscher, die sich zuerst Gedanken über „Planet 9“ gemacht hatten? „Ja, Planet 9 könnte definitiv ein schwarzes Loch sein, so lange es die richtige Masse (6x die Masse der Erde) hat“, schreibt Brown auf Twitter. Es könne tatsächlich auch ein Hamburger mit der sechsfachen Erdmasse sein, twittert Brown weiter und erklärt: „Bei der Physik geht es nur um die Masse, nicht um die Zusammensetzung.“ Letztendlich kommt er jedoch zum Schluss, dass „Planet 9 wahrscheinlich weder ein schwarzes Loch noch ein Hamburger“ ist.

In der jüngeren Vergangenheit waren schwarze Löcher öfter Thema in der Forschung: Zuletzt haben Wissenschaftler drei schwarze Löcher auf Kollisionskurs beobachtet. Außerdem wurden sie Zeuge, wie ein schwarzes Loch einen Stern zerrissen hat.

Was geschieht eigentlich, wenn Forscher Leben auf dem Mars finden? Wir sind nicht darauf vorbereitet, glaubt der Nasa-Chefwissenschaftler Jim Green.

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