Die polnischen Astronomen Piotr Dybczyński und Małgorzata Królikowska haben kürzlich einen etwas technischen und auf den ersten Blick sehr unscheinbaren Artikel veröffentlicht (“Have we missed an interstellar comet four years ago?”). Darin geht es um die Auswertungsmethoden für Beobachtungsdaten, um systematische Ungenauigkeiten in Datenbanken und andere sehr spezielle Dinge, die ich gar nicht weiter erklären will. Denn eigentlich beschreibt die Arbeit ein ganz anderes Phänomen: Das Universum ist so wahnsinnig groß und wir übersehen so enorm viele potentiell extrem faszinierende Phänomene!

Das Universum ist viel größer als auf diesem Bild!! Bild:  Pablo Carlos Budassi, CC-BY-SA 3.0

Das Universum ist viel größer als auf diesem Bild!!
Bild: Pablo Carlos Budassi, CC-BY-SA 3.0

Dybczyński und Królikowska beschäftigen sich mit dem Fall des Kometen C/2014 W10 PANSTARRS. Der wurde am 25. November 2014 vom PANSTARRS-Teleskop entdeckt. Am 25., 26. und 28. November wurden insgesamt 14 Bilder des Kometen gemacht und die Entdeckung ein paar Tage später über die üblichen Kanäle (ein Newsletter des Minor Planet Center) veröffentlicht. Solche Entdeckungen gibt es jede Menge und C/2104 W10 hat dabei nicht sonderlich viel Aufmerksamkeit erregt. Auf den ersten Blick sah er aus wie ein gewöhnlicher Wald-und-Wiesen-Komet; mit einer Umlaufbahn von ein paar Dutzend Jahren, ähnlichem dem Halleyschen Kometen bzw. vieler anderer Kometen dieser Gruppe.

Der Komet war recht dunkel und die veröffentlichten Bahndaten nicht sonderlich außergewöhnlich. Es gab also kaum weitere Beobachtungen. Der Himmel ist groß; die Zahl der Teleskope und der Astronominnen und Astronomen ist begrenzt. Man kann nicht alles anschauen und wenn man schaut, dann dorthin, wo man sich spektakuläre Dinge verspricht.

Aber manchmal lohnt es sich auch, einen zweiten Blick auf das gewöhnliche zu werfen. Aber bei C/2014 W10 kamen nur drei weitere Beobachtungen im Dezember 2014 dazu. Damit aber stellte sich die Bahn des Kometen auf einmal ganz anders dar. Anstatt einer elliptischen Umlaufbahn eines kurzperiodischen Kometen zeigten die Daten nun ein parabolische Umlaufbahn; also die Bahn eines langperiodischen Kometen der aus der fernen Oortschen Wolke nur kurz ins innere Sonnensystem kommt und dann wieder für ein paar zehn- bis hunderttausend Jahre verschwindet.

Können die Astronomen alle nicht vernünftig rechnen? Sollte man nicht wissen, was man sieht, wenn man es entdeckt hat? Das Problem an der Sache mit den Bahnen ist knifflig. So ein Komet kann Jahrzehnte oder Jahrhunderttausende brauchen um die Sonne einmal zu umrunden. Wenn man seine Bahn nur während ein paar Tagen verfolgt, dann sieht man also nur einen winzigen Ausschnitt der gesamten Bahn. Und dieser winzige Ausschnitt kann prinzipiell zu sehr vielen verschiedenen Umlaufbahnen passen!

Umlaufbahn von C/2014 W10. Oder halt nicht. Je nachdem. (Bild: NASA/JPL)

Umlaufbahn von C/2014 W10. Oder halt nicht. Je nachdem. (Bild: NASA/JPL)

Um aus einem kleinen Ausschnitt der Bewegung die komplette Umlaufbahn eines Himmelskörpers berechnen zu können, hat die Astronomie jede Menge mathematische Methoden entwickelt. Die sind aber nicht beliebig genau, weil auch die Beobachtungsdaten immer mit Fehlern behaftet sind. Dazu kommt: Unterschiedliche Methoden der Bahnbestimmung können dank der fehlerbehafteten Daten zu unterschiedlichen Ergebnissen kommen. Das war auch bei C/2014 W10 der Fall. Während etwa die zuerst bestimmte Bahn des Minor Planet Center ergab, dass man den Komet neun Monate nach seiner größten Annäherung an die Sonne entdeckte, zeigte die unabhängige Bahnberechnung aus der NASA-Datenbank, dass die Entdeckung zweieinhalb Monate vor dieser Annäherung stattfand.

Kurz gesagt: Die Bahn des Kometen war schlecht bestimmt, weil es zu wenig gute Beobachtungsdaten gab. So etwas kommt oft genug vor. Und oft genug bleibt es dabei. Weil da draußen im Universum eben auch so viel anderes zu sehen ist. Aber Dybczyński und Królikowska haben sich die Sache trotzdem genauer angesehen.

Auch sie hatten nur die 17 Aufnahmen zur Verfügung die es gab; neue Bilder konnte man nicht machen. Der Komet ist schon wieder so weit weg, dass er nicht mehr sichtbar ist. Aber diese 17 Aufnahmen haben die polnischen Astronomen noch einmal nach allen Regeln der Kunst ausgewertet. Und dabei immer noch keine exakte Bahn bestimmen können – das geben die Daten einfach nicht her. Aber zumindest feststellen können, dass es sich aller Wahrscheinlichkeit um eine hyperbolische Bahn handelt. Also eine Bahn, auf der der Komet so schnell unterwegs war, um die Fluchtgeschwindigkeit des Sonnensystems zu überschreiten.

Anders gesagt: Bei C/2014 W10 könnte es sich um einen Kometen handeln, der aus einem anderen Sonnensystem stammt! Diese Hypothese haben Dybczyński und Królikowska mit Computersimulationen überprüft. Sie haben jede Menge fiktive Kometen am Computer simuliert um alle Möglichkeiten innerhalb der Fehlergrenzen abzudecken. Bei der Rückverfolgung der potentiellen Bahnen zeigte sich, dass der Komet vermutlich aus einer Richtung kam, die genau im rechten Winkel zur Richtung steht, in die sich das Sonnensystem durch die Milchstraße bewegt. Was ebenfalls die Hypothese eines interstellaren Ursprungs stützt. In den letzten 1,2 Millionen Jahre hätte C/2014 W10 ungefähr 32 Lichtjahre im interstellaren Raum zurück gelegt. In dieser Zeit – und auch das haben die polnischen Astronomen geprüft – kam kein anderer Stern nahe genug, um die Bahn des Kometen signifikant zu beeinflussen.

Dybczyński und Królikowska weisen extra darauf hin, dass ihre Berechnungen auf sehr ungenaue Ausgangsdaten basieren. Sie weisen aber ebenfalls darauf hin, dass ein interstellarer Ursprung des Kometen nicht ausgeschlossen werden kann und eine Erklärung für die Unstimmigkeiten der Bahnbestimmung liefern würde.

Künstlerische Darstellung  des interstellaren Asteroiden 'Oumuamua - wie das Ding wirklich aussieht, wissen wir immer noch nicht. Aber vielleicht eher doch nicht so. (Bild: ESO/M. Kornmesser)

Künstlerische Darstellung des interstellaren Asteroiden ‘Oumuamua – wie das Ding wirklich aussieht, wissen wir immer noch nicht. Aber vielleicht eher doch nicht so. (Bild: ESO/M. Kornmesser)

Im letzten Jahr haben Astronomen das das erste Mal einen echten interstellaren Asteroiden entdeckt. Also ein Objekt, das zweifellos nicht in unserem Sonnensystem sondern bei einem anderen Stern entstanden ist (Und Nein, das Ding ist mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit kein Alien-Raumschiff, auch wenn die Medien in letzter Zeit voll mit dem Quatsch waren). Ich habe damals nicht nur erklärt, wie enorm wichtig die Erforschung solcher Objekte für ein grundlegendes Verständnis unseres Kosmos ist. Sondern auch, dass interstellare Asteroiden und Kometen immer wieder durchs Sonnensystem fliegen (müssen), ohne das wir es bemerken.

Die Arbeit von Dybczyński und Królikowska hat nun erneut gezeigt, was da draußen alles für Dinge passieren, ohne das wir etwas davon mitbekommen. Am Himmel gibt es so viel zu sehen und so viel davon ist enorm faszinierend. So viel davon ist vermutlich faszinierender, als wir es uns vorstellen können! Und so viel davon kriegen wir nicht mit. Weil wir nicht überall hinschauen können. Beziehungsweise unsere Ressourcen lieber anderswo einsetzen…

Kommentare (2)

  1. #1 Heino Wedig
    12. November 2018

    Es ist das alte Problem, was man alles untersuchen könnte, wenn man denn die nötigen Mittel hätte, personell und materiell. Das betrifft ja nicht nur die Astronomie sondern alle Bereiche der Wissenschaft. 99% der Bakterien auf unserer Erde sollen nicht nur nicht untersucht sondern nicht einmal bekannt sein. Welch ein Schatz an Wissen liegt noch überall verborgen. Man kann es natürlich auch positiv sehen: Es gibt noch viel zu tun, wir können noch eine Menge Spaß haben.

  2. #2 Spacedude
    Augsburg
    12. November 2018

    Vielleicht liegt das auch an der Konzentration auf Großforschungseinrichtungen. Wenn man statt vielen kleinen Teleskopen nur ein großes baut, bleibt dem einzelnen Astronomen kaum Beobachtungszeit.