Im gefrorenen Hinterland unseres Sonnensystems lauert etwas Großes, das an den winzigen Welten jenseits der Umlaufbahn von Neptun zu ziehen scheint . Es wird angenommen, dass es sich bei dem Objekt um eine hypothetische Welt namens " Planet Nine " handelt, die eine extrem weit entfernte Umlaufbahn um die Sonne hat und im Dunkeln alle Arten von Gravitationschaos verursacht. Aber während die Suche nach Planet Neun weitergeht und Astronomen noch keinen Blick darauf werfen müssen, überlegen andere Forscher, was das Objekt sonst noch sein könnte. Könnte es überhaupt kein Planet sein? Könnte es ein ursprüngliches Schwarzes Loch sein ?
Das Geheimnis des Geheimnisses von Planet Neun
Das Sonnensystem ist ein großer Ort, und während unsere astronomischen Techniken schnell voranschreiten, müssen noch viele winzige Welten im äußeren Sonnensystem gefunden werden. Planet Neun wird jedoch als eine wesentlich umfangreichere Welt mit einer Masse von etwa fünf bis zehn Erdmassen angesehen, die in einer durchschnittlichen Entfernung von 400 bis 800 astronomischen Einheiten oder AUs um die Sonne schießen. Da eine AU die durchschnittliche Entfernung ist, um die die Erde die Sonne umkreist, entspricht dies dem 10-20-fachen der Umlaufentfernung, mit der Pluto die Sonne umkreist. Wenn es existiert, braucht Planet Nine zwischen 10.000 und 20.000 Jahre, um nur eine Umlaufbahn zu schaffen!
Die Möglichkeit, dass eine große Welt die Sonne in so großer Entfernung umkreist, ist faszinierend. Studien anderer Sternensysteme zeigen, dass Exoplaneten zwischen den Massen der Erde und Neptun relativ häufig sind. Warum unser Sonnensystem keine Welt in diesem Massenbereich enthält, ist ein Rätsel, aber wenn Planet Neun wirklich da draußen ist, wäre es eine tiefgreifende historische Entdeckung, die unser Verständnis des Systems der Planeten, die unsere Sonne umkreisen, verändern würde.
Warum glauben Wissenschaftler, dass dieser extreme neunte Planet da draußen ist? 2016 kündigten die Planetenjäger Konstantin Batygin und Mike Brown vom California Institute of Technology (Caltech) ihre Entdeckung einer Gruppe sehr weit entfernter transneptunischer Objekte (TNOs) an, die alle seltsam gruppiert waren und sich mit ähnlichen Orbitalausrichtungen bewegten. Ihre Orbitalausrichtung war merkwürdig geneigt, so dass es den Anschein hatte, als würden sie alle durch die Gravitationswechselwirkungen mit einem größeren Planetenkörper beeinträchtigt. Da es in dieser Region keinen anderen großen Planetenkörper gibt, stellten Batygin und Brown die Hypothese auf, dass es dort draußen einen noch zu entdeckenden Planeten gibt. Und so begann die Jagd.
Es genügt zu sagen, dass jeder Planet mit einer so extremen Umlaufbahn sehr schwer zu erkennen wäre, aber Astronomen durchsuchen Infrarot-Vermessungen mit der Hoffnung, ein entferntes Objekt langsam über den Himmel kriechen zu sehen. Wenn es dort draußen ist, sollte Planet Nine Infrarotstrahlung emittieren - Energie, die seit seiner Entstehung vom Planeten austritt -, aber abgesehen von den Gravitationseffekten von etwas im äußeren Sonnensystem gibt es bisher kaum direkte Beweise für die Existenz von Planet Nine.
Geben Sie die Black-Hole-Hypothese ein
Am 24. September veröffentlichten die Astronomen Jakub Scholtz von der Durham University und James Unwin von der University of Illinois in Chicago eine neue Studie, in der ihre alternative Hypothese beschrieben wurde, dass die Gravitationsverrücktheit in den äußersten Bereichen des Sonnensystems nicht durch einen Planeten verursacht wird alle. Stattdessen wiesen sie auf das Vorhandensein eines ursprünglichen Schwarzen Lochs hin, eine Theorie, die für Aufsehen gesorgt hat.
Nein, diese Art von Schwarzem Loch stellt keine Gefahr für den Rest des Sonnensystems dar, da es einfach zu klein wäre, aber in den entfernten Regionen unseres Sonnensystems wären seine Auswirkungen erheblich. Der einzige Beweis, den wir für die Existenz von Planet Nine haben, sind die Gravitationseffekte, die es auf TNOs hat, und Schwarze Löcher sind schließlich die gravitativsten Objekte im Universum.
Ursprüngliche Schwarze Löcher sind die ältesten Arten von Schwarzen Löchern, von denen angenommen wird, dass sie sich unmittelbar nach dem Urknall gebildet haben. Dichteschwankungen im frühen Universum hätten schnell schwarze Löcher aller Massen gebildet. Diese alten Objekte wären durch den Kosmos geschleudert worden und im Laufe der Zeit durch Hawking Radiation langsam verdunstet; kleinere tauchen zuerst auf.
Während viele Theorien der kosmischen Evolution darauf hinweisen, dass sie existieren sollten, müssen wir ein ursprüngliches Schwarzes Loch noch direkt beobachten, obwohl einige überzeugende indirekte Beweise existieren. Zum Beispiel deutet die Analyse von Mikrolinsenereignissen - die vorübergehende Aufhellung von Sternen, die durch ein vor ihm vorbeiziehendes massives Objekt verursacht wird und eine kurze Aufhellung über die Krümmung der Raumzeit verursacht, die eine Vergrößerungslinse erzeugt - darauf hin, dass es dort draußen eine Population kleiner schwarzer Löcher gibt, die keine andere haben sichtbare Hinweise mit Ausnahme ihrer gravitativen Auswirkung auf die Raumzeit.
Scholtz und Unwin warfen einen neuen Blick auf die TNO-Besonderheiten und simulierten, was passieren würde, wenn ein Schwarzes Loch mit einer Masse zwischen fünf und zehn Erdmassen eine extreme Umlaufbahn um die Sonne hätte. Sicher genug, ihre Modelle legen nahe, dass ein ursprüngliches Schwarzes Loch mit einer Masse innerhalb dieses Bereichs ähnliche Orbitalstörungen in der Population von TNOs verursachen würde. Dies könnte auch erklären, warum für Planet Nine nur wenige optische oder infrarote Beobachtungsergebnisse vorliegen. Ein ursprüngliches Schwarzes Loch würde kein Signal erzeugen. Wenn sich ein Schwarzes Loch in der Nähe befindet, kann es sich auch um eine Wolke dunkler Materie ziehen, die sich vernichten und verschiedene Arten von Strahlung erzeugen kann. Die Forscher schlagen daher auf der Grundlage ihrer Erkenntnisse vor, dass das experimentelle Programm erweitert werden muss, um "gezielte Suche nach sich bewegenden Quellen in Röntgenstrahlen" zu motivieren.Gammastrahlen und andere hochenergetische kosmische Strahlen ", sieschreibe in ihre Zeitung .
Ursprüngliche Schwarze Löcher und Weltraumhamburger
Während dies ein interessanter Studienweg ist, kann das Ersetzen eines hypothetischen Planeten durch einen hypothetischen Typ eines Schwarzen Lochs das Geheimnis von Planet Neun überkomplizieren.
"Könnte ein Schwarzes Loch die Gravitationseffekte erklären, die wir im äußeren Sonnensystem sehen? Absolut!" Mike Brown sagt. "Wir wissen nur, dass es da draußen etwas mit sechs Erdmassen gibt, und wir wissen nicht, was das ist."
Brown weist darauf hin, dass "ein Planet" das offensichtliche "Etwas" wäre, aber solange er eine Masse von wenigen Erden hat, könnte es alles sein. Aber die Plausibilität, etwas anderes als ein Planet zu sein, ist, gelinde gesagt, äußerst gering. Mit der Zunge auf der Wange fügt Brown hinzu: "Es könnte ein Hamburger mit sechs Erdmassen sein. Oder ein Burrito ... aber ja, es könnte auch ein Schwarzes Loch mit sechs Erdmassen sein. Die Physik tut das natürlich nicht." Es ist mir egal, woraus die sechs Erdmassen bestehen.
"Sie könnten genauso gut die Hypothese aufstellen, dass jeder Exoplanet, den wir nur mit der Radialgeschwindigkeitsmethode erkennen, ein Schwarzes Loch ist. Ist das möglich? Ja! Macht es im Universum irgendeinen Sinn? Nein."
Während es eine gute Wissenschaft ist, andere Gravitationsquellen zu untersuchen, die möglicherweise mit TNOs in Konflikt geraten (egal wie unwahrscheinlich sie sind), ist es wahrscheinlicher, dass Planet Neun ein Planet und kein ursprüngliches Schwarzes Loch ist. Astronomen müssen einfach weiter suchen und es besteht ein wachsender Konsens darüber, dass es in nicht allzu ferner Zukunft entdeckt wird.
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Das erste jemals gefundene Schwarze Loch war Cygnus X-1, das in den 1960er Jahren bei Ballonflügen entdeckt wurde, aber erst in einigen Jahren als Schwarzes Loch identifiziert wurde. Laut NASA ist es zehnmal so massereich wie die Sonne.
