Zonnestelsel Nieuws

Stel er is een zwart gat in ons zonnestelsel – hoe zouden we dat kunnen vinden?

Ruimtesonde op weg naar zwart gat
Concept van een ultra lichtgewicht ruimtesonde die mogelijk op weg is naar een zwart gat. Screenshot: Breakthrough Starshot

Afgelopen jaar presenteerden wetenschappers een inmiddels iconisch diagram: een zwarte cirkel, op schaal, met een massa van 5 zonsmassa – en de grootte van de hypothetische Planeet Negen alsof het zou gaan om een zwart gat in plaats van een planeet. Dus, als Planeet Negen in werkelijk een zwart gat is, hoe zouden we dat dan kunnen vinden.

Natuurkundige Edward Witten, bekend theoreticus van het Institute for Advanced Study, heeft een idee. Alles wat hij nodig heef is een leger van kleine, lasergestuurde ruimtesondes met enorm nauwkeurige klokken.

Het tegenwoordige zonnestelsel heeft acht planeten en verscheidene dwergplaneten (waaronder de voormalige planeet Pluto). Maar astronomen hebben zich lang afgevraagd of er nog een negende planeet kan zijn voorbij de baan van Neptunus die tot nu toe wist te ontsnappen aan onze telescopen. Bewijs voor deze negende planeet komt van een vreemde collectieve beweging van asteroïden voorbij de baan van Neptunus. Ze lijken allemaal te bewegen alsof een ander zwaar object, 5 tot 10 * de massa van de Aarde, hun baan bepaalt.

Telescopen hebben deze Planeet Negen nog niet weten te vinden maar ze hebben ook geen bewijs geleverd dat de planeet niet bestaat. Maar afgelopen september schreven twee astronomen, James Unwin van de universiteit van Illinois en Jakob Scholtz van de universiteit van Durham, een artikel waarin ze suggereren dat het zou kunnen gaan om een zwart gat dat zich daar sinds het ontstaan van het heelal bevindt en dat nu om de Zon draait. Ze realiseerden zich dat dit een provocerend voorstel was en dat hun theorie niet heel erg waarschijnlijk is maar ze hoopten dat andere wetenschappers vanuit een open gedachte er naar zouden willen kijken om zo de negende planeet op een andere manier te gaan zoeken. Bijvoorbeeld met behulp van gammastraling.

Witten trok dit idee een fase verder en stelde een missie voor die specifiek zou gaan zoeken naar Planeet Negen aannemende dat het om een zwart gat gaat. Zijn artikel is ingediend om door collega’s bestudeerd en beoordeeld te worden.

De voorgestelde missie is gebaseerd op het Breakthrough Starshot voorstel. In dit voorstel worden lasers op Aarde gebruikt om ultralichte ruimtevaartuigen van slechts enkele grammen van energie te voorzien en te besturen. Witten stelt zich voor dat we een duizendtal van deze ruimtevaartuigen snel genoeg kunnen laten reizen tot op een afstand van ongeveer 500 Astronomische Eenheden van de Zon (Pluto bevindt zich gemiddeld op ongeveer 40 AE van de Zon). Elk van deze ruimtevaartuigen zou tijd gerelateerde informatie terugsturen naar de Aarde. Kleine veranderingen in een de klokken van een van die ruimtevaartuigen zou er op kunnen duiden dat het signaal het sterke zwaartekrachtsveld van een klein zwart gat heeft doorsneden.

Moeten we dan al beginnen met het bouwen van deze ruimtesondes? Nee, nog niet. Witten geeft aan dat zijn voorstel pas moet worden uitgevoerd als er met telescopische zoektochten of andere, minder conventionele speurtochten niets wordt gevonden. Het zal ook geen gemakkelijke speurtocht worden. Het zal een hele uitdaging worden om een zeer nauwkeurige tijdregistratie in een heel klein ruimtevaartuig in te bouwen. Maar er zijn nog veel uitdagingen in dit project volgens Witten.

Hij vindt het echter wel een goed idee om een back-up achter de hand te hebben mochten grote telescopen ons in de steek laten.

 

Artikel: Edward Witten – Searching for a Black Hole in the Outer Solar System

Eerste publicatie: 5 mei 2020
bron: Gizmodo en anderen