Eine künstlerische Darstellung des interstellaren Kometen ‚Oumuamua, wie er sich bei seiner Annäherung an die Sonne erwärmt und Wasserstoff ausgast (weißer Nebel), was seine Umlaufbahn leicht verändert.(Bildnachweis: NASA, ESA und Joseph Olmsted und Frank Summers vom STScI)
Woran erkennt man den Unterschied zwischen einem Raumschiff und einem Weltraumfelsen?
Für Astronomen wie mich hat sich diese Frage als knifflig erwiesen – so knifflig, dass wir fast getäuscht wurden, als 2017 das erste aufgezeichnete interstellare Objekt mit dem Namen „Oumuamua“ im inneren Sonnensystem gesichtet wurde.
Astronomen dachten einst, dass jedes Objekt, das sich mit seiner eigenen Geschwindigkeit und ohne sichtbaren Antrieb bewegt, eine künstliche Technologie sein muss. Wir wussten, wie sich ‚Oumuamua verhalten müsste, wenn er ein interstellares Weltraumgestein wäre, aber in jeder Hinsicht verhielt er sich genau umgekehrt.
Als ‚Oumuamua durch das Sonnensystem raste, hatten wir nur ein paar Wochen Zeit, ihn mit unseren Teleskopen auf der ganzen Welt zu beobachten. Diese Beobachtungen zeigten, dass das Objekt von außerhalb des Sonnensystems kam, extrem langgestreckt war und taumelte. ‚Oumuamua zeigte keinen kometenähnlichen Schweif, bewegte sich aber dennoch mit eigenem Antrieb.
Kometen bewegen sich auch mit eigenem Antrieb, aber sie zeigen schöne Schweife, die durch Staub und Eis verursacht werden, die von ihrer Oberfläche weggeblasen werden, was ebenfalls einen raketenartigen Rückstoß verursacht. ‚Oumuamua war anders. Sein mysteriöser Flug durch unser Sonnensystem ließ Gerüchte über seine künstliche Herkunft aufkommen. Einige Astronomen nannten ihn sogar Rama.
Die wahre Erklärung, die wir aus seiner Bewegung und der Energiemenge, die er von der Sonne erhalten hat, ermittelt haben, ist ebenso seltsam: eine völlig neue Art von Objekt. Wir nennen sie „dunkle Kometen“. Seit wir ‚Oumuamua entdeckt haben, haben wir eine Population von sieben dunklen Kometen gefunden, die sich unter den Asteroiden unseres Sonnensystems verstecken. Sie tragen ihren Namen, weil sie sich wie ein Komet bewegen, aber keinen Staubschweif aufweisen.
Besucher von jenseits des Sonnensystems – interstellare Reisende – werden seit langem von Science-Fiction-Autoren wie Arthur C. Clarke vorausgesagt, aber in der Realität ist es nicht so einfach zu erkennen, was wir sehen – oder wie viele interstellare Raumfelsen oder Raumschiffe sich zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Nachbarschaft der Erde befinden. Mit neuen Teleskopen wie dem James Webb Space Telescope (JWST) und dem in Kürze in der chilenischen Atacama-Wüste entstehenden Rubin Observatory Legacy Survey of Space and Time (LSST) werden wir jedoch über die nötigen Instrumente verfügen, um künftige interstellare Reisende zu identifizieren und unser Verständnis des Kosmos zu erweitern.
Hätten wir zum Zeitpunkt der Entdeckung von ‚Oumuamua nur das JWST gehabt, hätten wir detailliertere Bilder des Objekts machen und Informationen darüber erhalten können, wie es in verschiedenen Wellenlängen des Lichts aussieht. Auf diese Weise hätten wir besser verstehen können, was das Objekt durch den Weltraum treibt. Wir hätten Moleküle wie Wasser oder Kohlendioxid gesehen, die nur bei bestimmten Wellenlängen zu sehen sind und das Sonnenlicht nicht reflektieren. Wir sehen routinemäßig, wie normale Kometen des Sonnensystems angetrieben werden, wenn sich ihre Oberfläche aufheizt und sich Wasser und Kohlendioxid-Eis in Gas verwandeln. Wir hätten ihn sofort als ein dunkles, kometenähnliches Objekt identifiziert. Die gute Nachricht ist, dass wir für den Fall, dass wir einen weiteren ‚Oumuamua entdecken, bereits ein genehmigtes JWST-Programm haben, um ihn zu beobachten.
In Zukunft wird das JWST nicht das einzige leistungsstarke Instrument in unserem Werkzeugkasten sein. Das LSST, das etwa im nächsten Jahr in Betrieb gehen soll, wird viele weitere interstellare Objekte aufspüren und in der Lage sein, dunkle Kometen in unserem eigenen Sonnensystem zu identifizieren. Das LSST befindet sich in der Atacama-Wüste, einem erstklassigen Ort für Himmelsbeobachtungen, und wird fast jede Nacht den gesamten Himmel der südlichen Hemisphäre abtasten. Das LSST wird in der Lage sein, viel schwächere Objekte zu entdecken als alle anderen Durchmusterungen, die derzeit den gesamten Himmel nach sich schnell bewegenden Objekten absuchen. Es wird in der Lage sein, mysteriöse Objekte wie ‚Oumuamua zu entdecken, die schwächer sind, entweder weil sie kleiner oder weiter von der Erde entfernt sind. Das LSST wird auch in der Lage sein, viel mehr kleinere Asteroiden zu finden und zu erkennen, ob es sich um dunkle Kometen handelt, die sich mit eigenem Antrieb bewegen.
Es ist möglich, dass wir mit dem ersten Licht des LSST beginnen werden, interstellare Objekte auf monatlicher – oder sogar wöchentlicher – Basis zu entdecken. Einige davon könnten dunkel sein, wie ‚Oumuamua, und andere könnten heller sein und einen schönen Schweif haben, wie der zweite interstellare Komet, 2I/Borisov.
Es könnte sich herausstellen, dass es am Himmel in Erdnähe von interstellaren Objekten wimmelt, die noch kleiner sind als ‚Oumuamua und die bisher alle unsichtbar waren. Es ist durchaus denkbar, dass diese kleinen interstellaren Besucher innerhalb des Sonnensystems ständig durch die Nachbarschaft der Erde schwirren. Wenn das der Fall ist, könnte LSST ein interstellares Ziel entdecken, das nahe genug für eine spezielle Weltraummission ist.
Nahe Begegnungen mit einem interstellaren Besucher werden nicht länger ein Thema sein, das Science-Fiction-Autoren vorbehalten ist.
Mit dem LSST und dem JWST haben wir die Mittel, um einen intelligenten Besucher von einem interstellaren dunklen Kometen zu unterscheiden. Lassen wir uns nicht täuschen.
Darryl Seligman ist wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung für Astronomie an der Cornell University. Seine Forschung konzentriert sich hauptsächlich auf theoretische und rechnerische Planetenforschung und Astrophysik.
