In 2016 werd geopperd dat ons zonnestelsel weleens een negende planeet zou kunnen hebben. Maar twee natuurkundigen stellen nu dat het een zwart gat betreft.

Alweer bijna vijftien jaar geleden werd Pluto gedegradeerd tot dwergplaneet, maar dat betekent niet dat ons zonnestelsel voor eeuwig slechts acht volwaardige planeten zal tellen. In 2016 meldden namelijk twee astronomen, Mike Brown en Konstantin Batygin, dat ze mogelijk tekenen hadden gezien van een nieuwe, negende planeet, die tot tien keer zo zwaar als de aarde zou zijn.

Maar inmiddels zijn we vier jaar verder en is niemand erin geslaagd Planet Nine daadwerkelijk met een telescoop in beeld te krijgen. Toch staat het bewijsmateriaal ervoor nog steeds overeind. Allerlei ruimterotsen in de buitenwijken van ons zonnestelsel bewegen op manieren die maar moeilijk te verklaren zijn – tenzij zich daar een zwaar object bevindt dat met zijn zwaartekracht invloed op zijn omgeving uitoefent.

Maar moet dat object dan per se een planeet zijn? Nee, zeggen de Britse natuurkundige Jakub Scholtz en zijn Amerikaanse collega James Unwin in een recent wetenschappelijk artikel. Zij stellen dat we ook met een zwart gat te maken zouden kunnen hebben.

Oergaten

Voor je nu gelijk in paniek onder je bed kruipt: zo’n zwart gat is geen bedreiging voor de aarde. Want we hebben het over een exemplaar dat evenveel zou moeten wegen als Planet Nine. Dit zwarte gat heeft het formaat van een sinaasappel en oefent met zijn zwaartekracht precies dezelfde invloed op zijn omgeving uit als Planet Nine zou doen. Oftewel, zoals Scholtz op zijn website zegt: “Als Neptunus geen bedreiging vormt voor ons hier op aarde, dan doet dit zwarte gat dat ook niet.”

Maar zo’n klein zwart gat, is dat dan een serieuze mogelijkheid? In eerste instantie zou je zeggen van niet. Het lichtste zwarte gat dat we tot nu toe hebben gezien, weegt 120.000 keer zoveel als het gat dat zich op de plek van Planet Nine zou bevinden.

Toch kan het zo zijn dat zulke lichte zwarte gaten bestaan. Wetenschappers menen namelijk dat er vlak na de oerknal primordial black holes ontstonden; ‘oer-zwarte gaten’. Die zouden er in principe nog steeds moeten zijn – en wie weet hebben we ze zelfs al gezien. Het Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) vond zes objecten die tot twintig keer zoveel als de aarde wogen. Dat kunnen volgens Scholtz en Unwin twee dingen zijn: planeten die vrij door de Melkweg zwerven, of oer-zwarte gaten. En dan is het dus mogelijk, suggereert het tweetal, dat onze zon ooit met zijn zwaartekracht zo’n oer-zwart gat heeft ‘gevangen’.

De astronomen Mike Brown (links) en Konstantin Batygin maakten in 2016 bekend dat ze tekenen hadden gezien van een nog naamloze negende planeet. Die zou vijf tot tien keer zoveel moeten wegen als de aarde. © Mat Kaplan/The Planetary Society

Donker bolletje

Als dat inderdaad is gebeurd, is het niet zo gek dat sterrenkundigen er maar niet in slagen Planet Nine te zien. Een zwart gat is namelijk, nu ja, zwart. Niets kan eraan ontsnappen, zelfs licht niet – en dus kun je het niet zien.

Maar hoe kunnen we dan checken of er inderdaad een klein zwart gat op grote afstand rond de zon beweegt? Dankzij, zo stellen Scholtz en Unwin, iets anders dat we net zo min kunnen zien: donkere materie. Deze vorm van materie zou zich namelijk moeten verzamelen in een bolletje rond het zwarte gat. Vervolgens zouden die samengepakte donkere-materie-deeltjes elkaar kunnen vernietigen, waarbij gammastraling vrijkomt. En die straling zou je bijvoorbeeld kunnen zien met de in 2008 gelanceerde Fermi-ruimtetelescoop.

Mike Brown, een van de twee astronomen die Planet Nine op het spoor kwamen, zegt: “Het klopt dat het een oer-zwart gat zou kunnen zijn, als die dingen überhaupt bestaan. Maar er is geen goede reden om dat te denken. Met afstand het meest waarschijnlijke scenario is dat het hier om een planeet gaat.” Scholtz en Unwin denken echter dat de kans dat ons zonnestelsel ooit een zwart gat heeft gevangen ongeveer even groot is als de kans dat het op dezelfde manier een extra planeet heeft gescoord.

Wie er gelijk heeft? We gaan het hopelijk zien, want terwijl Brown en anderen met telescopen naar Planet Nine blijven speuren, willen Scholtz en Unwin de data van de Fermi-telescoop gaan doorspitten op zoek naar bewijs voor een zwart gat. Daarbij lijkt het op dit moment verstandiger om je geld in te zetten op Team Brown.

Maar ja, een zwart gat in onze eigen kosmische achtertuin – ook al is dat niet groter dan een sinaasappel – is natuurlijk wel het interessantere scenario van de twee.

Deze Far Out staat ook in KIJK 2/2020.

Tekst: Jean-Paul Keulen

Bronnen: arXiv.org, KIJK (1), KIJK (2), Jakub Scholtz (1), Jakub Scholtz (2)

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!