Es könnte sein, dass sich in unserem Sonnensystem noch ein Planet versteckt, den wir bisher noch nicht entdeckt haben. Diese Theorie haben Astronomen vor ein paar Jahren geäußert, und seitdem suchen Wissenschaftler und Laien nach diesem unbekannten „Planet 9“. Bisher ohne Erfolg.
Vielleicht ist es gar kein Planet, sondern ein Schwarzes Loch, wurde zwischenzeitlich vermutet. Auch das ist nur eine Hypothese. Jetzt wurde ein Vorschlag veröffentlicht, wie man dieses Schwarze Loch finden könnte.
Kleine Raumsonden sollen schwarzes Loch am Rande unseres Sonnensystems aufspüren
Wenn er nicht von einem angesehenen Wissenschaftler stammen würde, hätte man den Vorschlag vielleicht als Unsinn abgetan, denn die Idee klingt schon ziemlich verrückt: Man könnte das Schwarze Loch mit einem Schwarm kleiner Raumsonden oder Mini-Satelliten finden.
"Man könnte diese Satelliten in alle Richtungen ausschicken und hoffen, dass einer auf den unbekannten Planeten stößt. Die kleinen Satelliten fliegen auf geraden Flugbahnen, und wenn sie auf ein festes Objekt oder ein schwarzes Loch treffen, werden ihre Flugbahnen gestört, je nach Größe des Planeten."
Sorgt unbekannter Planet für Umlenkung von Eis- und Gesteinsbrocken?
Im Jahr 2016 vermuteten zwei Wissenschaftler vom „California Institute of Technology“, dass sich in unserem Sonnensystem ein unbekannter Planet versteckt, der sich bisher nur durch seine Gravitationskraft bemerkbar gemacht hat, indem er Eis- und Gesteinsbrocken auf ungewöhnlich langgezogene Bahnen gelenkt hat.
Zentimetergroßes schwarzes Loch aus der Anfangszeit des Universums
2019 spekulierten britische und US-amerikanische Astronomen, für diese Ablenkungen könnte auch ein winziges Schwarzes Loch verantwortlich sein, ein sogenanntes „primordiales Schwarzes Loch“, das aus der Anfangszeit des Universums stammt und nur ein paar Zentimeter groß ist. Es wäre das erste seiner Art, denn bisher existieren sie nur in der Theorie.
2020 schlug Edward Witten vor, ein angesehener Mathematiker und Physiker, wie man das Schwarze Loch aufspüren könnte: Mit einer Flotte von Mini-Satelliten. Sofort griffen andere diese Idee auf, auch Zeeve Rogoszinski von der University of Maryland.
Veränderte Flugbahnen von Mini-Satelliten lassen sich messen
"Diese Satelliten haben eine Masse etwa im Gramm- bis Kilogramm-Bereich. Davon könnten wir Dutzende losschicken, in alle Richtungen, und einer von ihnen wird Planet 9 finden. Der Rest treibt für alle Ewigkeit durchs All."
Die wissenschaftliche Idee hinter dem Vorschlag ist folgende: Kommen die Mini-Satelliten einem Planeten oder Schwarzen Loch nahe, würden sie von dessen Gravitationskraft von ihrer ursprünglichen Flugbahn abgelenkt, und das könnte man durch Messungen bemerken.
Störungen durch Strömungswiderstände und Magnetkräfte
Wissenschaftler diskutieren verschiedene Möglichkeiten, welche Art Flugbahnstörungen man wie nachverfolgen kann. Doch es gibt eine generelle Schwierigkeit, sagt Zeeve Rogoszinski. Diese Bahnstörungen seien nämlich sehr klein. Die Satelliten werden auf ihrem Flug nämlich auch von Magnetkräften und Strömungswiderständen gestört.
"Und diese Störungen können sehr stark sein, viel stärker als die, die die von einem schwarzen Loch oder einem Gesteinsplaneten kommen und die man messen will."
Das Problem sieht auch Abraham Loeb, Astrophysik-Professor an der Harvard University:
"Das ist wie bei einem Flugzeug, das durch die Luft fliegt. Wenn es sich wegen der Turbulenzen vor und zurück bewegt und es heißt: Bitte die Sicherheitsgurte anlegen – genau solche Kräfte sind es, die auf einen kleinen, fliegenden Satelliten einwirken bei den Turbulenzen im Interstellaren Medium."
Schwere Satelliten sind teurer
Damit die Satelliten durch Strömungen und Magnetfelder unterwegs nicht so stark gestört werden, müssten sie massiver sein, mit einer Masse über ein Kilogramm, haben Loeb und ein Student berechnet. Doch je schwerer die Flugkörper sind, desto teurer ist es, sie in den Weltraum zu befördern.
Es besteht auch noch das Problem, dass die Satelliten unterwegs Elektronen einsammeln und sich elektrostatisch aufladen, was ebenfalls Störungen in der Flugbahn hervorruft.
Das könnte man, so Loeb, verhindern, wenn man eine Elektronen-Kanone an Bord habe, die die Elektronen zurück ins Weltall feuert und dadurch die Aufladung des Satelliten gering hält. Das wäre aber eine ziemliche Herausforderung und würde den Satelliten wieder schwerer machen.
Harvard-Professor Abraham Loeb hält herkömmliche Suchmethoden für besser.
"Die beste Art, ein Schwarzes Loch zu entdecken ist, nach Gas zu schauen, das in das Schwarze Loch fällt und dann hell leuchtet, viel heller als andere, normale Objekte. Da draußen im äußeren Sonnensystem fliegen Kometen und Eisbrocken herum, und wenn die in ein Schwarzes Loch stürzen, leuchtet es auf. Wenn wir ein Schwarzes Loch suchen, das sich im äußeren Sonnensystem versteckt, scheint es mir effektiver zu sein, nach einem solchen Aufleuchten zu suchen."
Leistungsstarkes Spiegelteleskop geht 2022 an den Start
Das könnte etwa mit dem „Rubin Observatory“ versucht werden, einem neuen, leistungsstarken Spiegelteleskop, das Ende 2022 fertiggestellt sein soll. Ist die kuriose Idee mit dem Satelliten-Schwarm also Unsinn? Zeeve Rogoszinski von der University of Maryland findet das nicht. Er hält das physikalisch gesehen für machbar. Man könne einen Satelliten als Leuchtboje nutzen, um Schwerkraft-Störungen zu messen, die von einem hypothetischen Planeten ausgehen, und den Planeten so am Rande unseres Sonnensystems aufzuspüren.
Wir brauchen Ingenieursarbeit und Willenskraft, aber das ist definitiv machbar!
Die extravagante Idee mit dem Satelliten-Schwarm, findet Rogoszinski, könnte man in Erwägung ziehen, wenn herkömmliche Suchen nach Planet 9 oder dem schwarzen Loch nichts bringen. Es wäre sozusagen ein "Brute-Force-Ansatz" für den Notfall, eine Art Holzhammer-Methode.