Überbevölkerung in Transneptunien

Der äußere Rand des Sonnensystems ist sehr viel dichter bevölkert als bislang angenommen: Jenseits der Umlaufbahn des Neptun bewegen sich etwa eine Billiarde Gesteinsbrocken mit einer Größe zwischen zehn und hundert Metern um die Sonne, zeigt eine Studie taiwanesischer Astronomen. Das sind 1.000- bis 100.000-mal mehr Objekte dieser Größe, als bisherige Schätzungen vermuten ließen. Aufgespürt haben die Forscher die Mini-Asteroiden, die für gewöhnliche Teleskope viel zu klein sind, mit einem Trick: Da sich jedes Mal, wenn ein solches Objekt auf seinem Weg zwischen die Erde und einen hellen Neutronenstern gerät, das Röntgenlicht des Sterns für wenige Sekundenbruchteile verdunkelt, kann aus der Häufigkeit solcher Vorfälle auf die Anzahl vorbeiziehender Objekte geschlossen werden.
Die von den Astronomen untersuchten kleinen Gesteinsbrocken gehören zu den so genannten Transneptunischen Objekten (TNO), die unter anderem den Kuiper-Gürtel am äußeren Rand des Sonnensystems bilden. Bisher kennen Astronomen etwa 50.000 TNOs mit Größen von mehreren hundert Kilometern, darunter beispielsweise auch den Planetoiden mit dem Spitznamen Xena, der als Kandidat für den zehnten Planeten des Sonnensystems gilt. Theoretische Modelle legen zudem nahe, dass es jenseits des Neptuns noch mindestens eine Milliarde kleinerer Objekte geben müsste, deren Existenz bisher allerdings nicht bewiesen werden konnte.

Die Idee, Schwankungen im Sternenlicht zum Aufspüren solcher kleinen TNOs zu nutzen, gibt es bereits seit Jahren. Um jedoch extrem kleine Objekte in einer großen Entfernung entdecken zu können, die das Licht eines Stern lediglich eine tausendstel Sekunde lang verändern, reichte bislang die Empfindlichkeit der Messinstrumente nicht aus. Aus diesem Grund verwendeten die Astronomen Messdaten des Weltraum-Röntgenteleskops Rossi X-Ray Timing Explorer, das Röntenstrahlung in einer sehr hohen zeitlichen Auflösung messen kann, und konzentrierten sich bei ihrer Auswertung auf das Licht des Neutronensterns Scorpio X-1, eine der hellsten bekannten Röntgenquellen.

Tatsächlich stießen die Astronomen auf eine Reihe kurzer, aber deutlicher Verdunkelungen des Röntgenlichts. Hochgerechnet auf das gesamte Sonnensystem müsste es demnach etwa eine Billiarde TNOs mit einem Durchmesser von weniger als einhundert Metern geben, so die Forscher. "Aus astronomischer Sicht ist das eine extreme Überbevölkerung", kommentiert der amerikanische Astronom Asantha Cooray die Zahlen. Als nächstes will das Forscherteam nun Entfernung und Größe der entdeckten Objekte genauer bestimmen. Sollten sich ihre Ergebnisse bestätigen, müssten die aktuellen Theorien zur Entstehung des Sonnensystems überdacht werden.
Hsiang-Kuang Chang (Tsing-Hua-Universität, Hsinchu) et al.: Nature, Bd. 442, S. 660

ddp/wissenschaft.de ? Ilka Lehnen-Beyel


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