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Sonnensystem: Ist »Planet Neun« in Wirklichkeit ein Schwarzes Loch?

Nicht »Planet Neun«, sondern ein viel exotischeres Objekt könnte das Sonnensystem an seinem Rand durcheinandergewirbelt haben: Kreist ein schwarzes Miniloch um die Sonne?
Schwarzes Loch (Illustration)Laden...

In unserem Sonnensystem gibt es einen Stern, acht Planeten, unzählige große und kleine Himmelskörper – und möglicherweise einen weiteren großen Planeten, der in den fernen Außenbezirken die Sonne umrundet. Zwar fahnden Astronomen bislang vergeblich nach »Planet Neun«. Dass er dennoch existiert, dafür sprechen die merkwürdigen Umlaufbahnen mancher Objekte jenseits des Neptuns: Sie wirken, als seien sie von einem Objekt mit ungefähr der zehnfachen Masse der Erde verzerrt worden – ebenjenem geheimnisvollen Planeten.

Was aber, wenn Planet Neun in Wirklichkeit ein kleines Schwarzes Loch ist? Diese – reichlich spekulative – Möglichkeit bringen nun zwei Astrophysiker ins Spiel. Ihre Idee erläutern Jakub Scholz von der Durham University und James Unwin von der University of California in Berkeley in einem Beitrag, den sie auf dem Preprint-Server arXiv hinterlegt haben und der noch nicht von Fachkollegen im Peer-Review-Verfahren überprüft wurde.

Bisher fehlt jede Spur von »primordialen« Schwarzen Löchern

Das Schwarze Loch würde demnach zu einer völlig neuen Klasse der dunklen Objekte gehören. Es brächte – wie Planet Neun – nur 5 bis 15 Erdmassen auf die Waage. Damit wäre es viel leichter als die leichtesten bekannten Schwarzen Löcher, die ein Vielfaches der Masse unserer Sonne haben, die für sich genommen bereits 333 000-mal so schwer wie die Erde ist.

Ob es auch deutlich leichtere Schwarze Löcher gibt, ist sehr umstritten. Sie wären nicht durch den Kollaps eines Sterns entstanden, sondern müssten sich bereits kurz nach dem Urknall durch Dichteschwankungen in der neu entstandenen Materie gebildet haben. Die Theorie dieser »primordialen« Schwarzen Löcher geistert seit den 1970er Jahren durch die Welt. Gefunden hat man sie bis heute nicht.

Wenn es sie gibt, könnten sie sich durch so genannte Mikrogravitationslinsen verraten: Ziehen sie an einem fernen Stern vorbei, lenken sie auf Grund ihrer Schwerkraft sein Licht für einen kurzen Moment um. Das kann mit heutigen Teleskopen beobachtet werden. Und tatsächlich haben Astronomen in der Vergangenheit zwei derartige Ereignisse beobachtet, wie Scholz und Unwin betonen. Sie könnten theoretisch auf solche kleinen Schwarzen Löcher zurückgehen, so die Forscher.

Allerdings lassen sich die beiden Mikrogravitationslinsenereignisse auch anders interpretieren, wie die zwei selbst einräumen. Sie könnten ebenso gut darauf hindeuten, dass es dort draußen Planeten gibt, die ohne Bindung an ein Zentralgestirn durch All vagabundieren. Statt eines Schwarzen Lochs könnte Planet Neun auch einer jener Freiflieger sein, den die Sonne irgendwann einmal eingefangen hat.

Ob eingefangener Planet oder eingefangenes Schwarzes Loch, beide Szenarien seien gleich wahrscheinlich, oder besser: gleich unwahrscheinlich, meinen Scholz und Unwin. Die These vom Schwarzen Loch sei aber »viel spannender« und darum durchaus eine Diskussion wert. Ob Fachkollegen ihre Anregung weiterverfolgen werden, ist freilich offen. »Gleich unwahrscheinlich« sind beide Erklärungen nur unter der Annahme, dass es primordiale Schwarze Löcher gibt, was viele Wissenschaftler für fraglich halten.

Sollten die schwarzen Masseminis tatsächlich existieren, könnte es rein theoretisch eine Chance geben, sie aufzuspüren: Unter der Annahme, dass gegenwärtige Theorien über die Eigenschaften Dunkler Materie zutreffend sind, dürften die Miniaturlöcher stets von einem Halo aus Dunkler Materie von einer Milliarde Kilometer Durchmesser umgeben sein. Handelt es sich bei den Dunkle-Materie-Teilchen weiterhin um einen ganz bestimmten Teilchentyp (die so genannten Neutralinos), könnten sich die Partikel paarweise auslöschen. Dabei würde Gammastrahlung freigesetzt.

Scholz und Unwin wollen nun in den Daten des Gammastrahlen-Weltraumteleskops Fermi nach solchen Signalen suchen. Einen direkten Blick auf das etwaige Schwarze Loch wird man hingegen wohl nie werfen können. Auf Grund seiner geringen Masse hätte es nur einen verschwindend geringen Radius. So klein, dass die beiden Forscher auf Seite 5 ihres Papers sogar eine Abbildung in Originalgröße zeigen: Der Radius beträgt dort gerade einmal fünf Zentimeter.

40/2019

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 40/2019

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