Iets groots en onzichtbaars verstoort de baan van de buitenplaneten. Toch is het ons nog steeds niet gelukt om Planeet Negen te ontdekken. Mogelijk betekent dat, dat er geen licht kan ontsnappen aan dit object.
Mysterieuze afwijkingen in de baan wijzen op een nieuwe planeet
De ontdekkingen van de buitenplaneten vonden plaats omdat we verstoringen aantroffen in hun baan. De planeet Uranus werd weliswaar bij toeval ontdekt, althans in het westen (de Dogon in Mali en de Polynesiërs kenden deze planeet, die je op een heldere, maanloze nacht net met het blote oog kan zien, al).
Maar de planeet Neptunus werd voorspeld, omdat de baan van Uranus merkwaardige afwijkingen vertoonde. Inderdaad kon het zwaartekrachtsveld van Neptunus deze afwijkingen voor een belangrijk deel verklaren. Maar niet helemaal, en de zoektocht gaat dus nog steeds door. Want ook de baan van Neptunus, en van verre ijsdwergen als Pluto, Eris en Sedna, is ergens door verstoord. Maar door wat?
Onvindbare superaarde of ijsreus
Berekeningen geven aan, dat het om een object met ongeveer 5-7 aardmassa’s moet gaan, dat tussen 200 en 400 maal de afstand tussen de zon en de aarde, van de zon staat. Dat is niet eens zoveel verder dan bijvoorbeeld Pluto en Sedna. Dit maakt het allemaal erg raadselachtig. Want per slot van rekening hebben we Pluto al een eeuw geleden ontdekt, en dan gaat het om een dwergplaneet die kleiner is dan de maan. Dus een object dat een paar keer zo groot is als de aarde, of een ijsreus zoals Neptunus, zouden wij allang waargenomen hebben met de telescopen van nu.
Er zijn in principe twee mogelijkheden. De eerste mogelijkheid is dat het object roetzwart is en alle zonlicht absorbeert. Dan is het op grote afstand onzichtbaar. Helemaal onmogelijk is dit niet. Zulke objecten bestaan, zoals komeetkernen. Maar dan zou dit wel meteen op afstand het donkerste object in het zonnestelsel zijn.
Een zwart gat zo groot als een pingpongbal
De tweede mogelijkheid is dat “Planeet Negen” heel klein en dicht is, waardoor we het niet kunnen zien. Het enige object van enkele aardmassa’s met zo een extreme dichtheid, dat niet meteen uit elkaar zou ploffen, is een zwart gat. De astronomen Jakub Scholtz en James Unwin denken dat dit een mogelijke verklaring is, waarom we Planeet Negen nog steeds niet hebben gezien..
Dat zou “Planeet Negen” meteen het eerste kleinere zwarte gat maken dat we kennen en ook het dichtstbijzijnde zwarte gat. Scholz en Unwin stellen voor om dit te ontdekken door de invloed van het zwarte gat op de omringende donkere materie te bestuderen. Deze zou massaal met zichzelf gaan reageren en dan energierijke röntgen- en gammastraling uitzenden. Vinden we een dergelijke bron? Dan zou dit wel eens Planeet Negen kunnen zijn.
Er is een eenvoudig wiskundig verband tussen de massa van een zwart gat en de doorsnede van de waarnemingshorizon. Een twee keer zo zwaar zwart gat heeft een twee keer zo grote doorsnede. Stel, de aarde verandert in een zwart gat, dan wordt dit een knikker met 9 mm doorsnede. Stop je zes aardmassa’s in het zwarte gat, de verwachte grootte van Planeet Negen, dan wordt de doorsnede 0,9 x 6 = 5,4 centimeter. Ongeveer een grote pingpong- of golfbal dus. Veel te klein om rechtstreeks waar te nemen vanaf de aarde. Dat zou prima verklaren waarom we “Planeet Negen” nooit hebben gezien.
Energie opwekken met “Planeet Negen”
Je zou een dergelijk compact zwart gat kunnen gebruiken als energiecentrale. Dat zit zo. Vlak bij de waarnemingshorizon is de ontsnappingssnelheid ongeveer de lichtsnelheid. Dat betekent, dat alles dat in een zwart gat valt, een snelheid krijgt die in de buurt komt van de lichtsnelheid. Het wordt door de voordurende botsingen witheet en zendt zeer energierijke straling uit, die je kan opvangen en benutten.
Stel, je zou dit mini-zwarte gat omringen met een soort zonnepanelen en voortdurend voeren met dingen waar je geen herinnering aan wilt hebben. Kernafval, of kadootjes van je schoonmoeder bijvoorbeeld, kan je een paar procent van de massa omzetten in pure energie. Je herinnert je vast wel de formule van Einstein. E=mc kwadraat.
Omdat de lichtsnelheid (c in de formule) heel groot is, is zelfs een paar procent van de massa, enorm veel energie. Je zou met een vrachtwagen vol afval per jaar de hele energiebehoefte van de mensheid kunnen dekken. Eat that, Poetin.
Maar hopelijk weerstaan we de verleiding om dit handige zwarte gat richting de aarde te sturen. Want hoe klein het ook is, er zit nog steeds zes aardmassa’s aan massa in. Dus het verstoort dan de banen van de planeten enorm en dan hebben we écht een probleem.
Juist ja. Dus we sturen een vrachwagen vol rotzooi naar een onbekende plek ergens in ons zonnestelsel. Een mogelijk zwart gat eet het op, en op magische wijze weten we dat om te zetten in bruikbare energie. Die jaarvoorraad energie slaan we ‘ergens’ in op, en laten het terug zweven naar aarde om het daar weer uit te pakken en bij iedereen thuis aan de deur te bezorgen. Say no more! Wanneer kan ik overstappen van energieleverancier?