Pourquoi trouvons-nous maintenant cette soi-disant "Planète Neuf"?

Cette semaine, deux astronomes de Caltech ont découvert la preuve d’une neuvième planète dans le système solaire. Bien que 20 fois plus éloigné du soleil que Neptune, cette soi-disant «Planète Neuf» est aussi environ dix fois plus massive que la Terre.

Nous disons des preuves, mais pas de preuve Mike Brown et son collègue Konstantin Batygin n’ont pas observé la planète directement. Au lieu de cela, comme une bonne enquête criminelle, nous avons tous les indices qui suggèrent un suspect planétaire.

Maintenant, il ne reste plus qu’à trouver ce foutu rocher.

Alors, pourquoi les astronomes ont-ils mis si longtemps à comprendre enfin quelque chose d'aussi grand que Planet Nine? Comment était-il voler sous notre nez tout le temps? Et pourquoi n’avons-nous même pas encore a trouvé il?

Commençons par le début et commençons par nous familiariser avec la ceinture de Kuiper: la région du système solaire située au-delà de l’orbite de Neptune. Comme Brown a dit Inverse Mercredi, les différents objets faisant le tour de la ceinture de Kuiper sont distribués et tournent autour du soleil à leur manière. Il n’ya aucune raison de penser qu’ils présenteraient des schémas de mouvements similaires, de quelque type que ce soit.

Pourtant, en 2014, l’un des postdocs de Brown a co-écrit un article qui montrait à quel point 13 des objets les plus éloignés de la ceinture de Kuiper qui gravitaient autour du soleil étaient étrangement similaires. Brown a pris connaissance et a commencé une observation plus approfondie de ces objets avec Batygin.

Les deux hommes ont remarqué que les six objets les plus éloignés sur les 13 avaient tous une orbite elliptique autour du soleil. C’est une coïncidence assez étrange, mais le fait que toutes les orbites aient également dévié dans la même direction spatiale est encore plus étrange. Brown compare cela à voir plusieurs aiguilles sur la même horloge pointant toutes vers le même numéro - même si toutes les aiguilles bougent à des rythmes différents.

En outre, les orbites des six objets s’inclinent toutes à environ 30 degrés dans la même direction. Il n’ya que 0,007% de chance que cela se produise. Quelque chose causait une perturbation suffisamment importante pour affecter les six objets de la même manière. Entrez l'idée d'une neuvième planète.

Il est important de noter ici que pour identifier ce type de modèles et de tendances parmi les objets orbitaux dans l’espace, vous devez les observer pendant une très longue période - au moins plusieurs mois. Brown et Batygin ont passé environ un an à faire des observations et à collecter suffisamment de données pour vérifier ces schémas suggérant l’existence d’une neuvième planète.

Il est facile de comprendre que s’engager dans un tel projet signifie qu’il faut beaucoup de temps pour quelque chose qui risque de ne pas aboutir. Aucune étude scientifique n’est perdue, ni en vain, mais si Brown et Batygin avaient constaté qu’il n’existait pas de tels schémas, leurs résultats auraient été discutés comme une note de bas de page et non comme un document.

Quoi qu'il en soit, la gravité est la clé pour comprendre ce qui se passe dans cette situation. Vous avez besoin d'un objet ou d'une série d'objets pouvant exercer suffisamment de gravité pour conserver une sous-population d'objets regroupés. Brown et Batygin ont rapidement écarté le fait que la présence de plusieurs objets était une cause, car la ceinture de Kuiper aurait dû être peuplée avec une masse 100 fois supérieure à celle qu’elle possède réellement.

La meilleure explication suivante était une planète. Un gros.

Si votre premier réflexe est de prendre un télescope et de chercher la planète, félicitations: vous serez un scientifique épouvantable. L'espace est gros. Si vous voulez utiliser votre temps efficacement, vous devez être beaucoup plus sûr de savoir où chercher si vous ne voulez pas passer le reste de votre vie à regarder dans les ténèbres.

Les astronomes ont effectué une série de simulations qui placaient un objet planétaire à proximité dans différentes conditions et permettaient de déterminer lequel était en corrélation avec les données orbitales recueillies. Ils n’ont pas eu beaucoup de chance jusqu’à ce qu’il s’agisse d’un accident, ils ont exécuté une simulation avec une planète sur une orbite anti-alignée. Cela signifie que lorsque la planète suspectée sera au plus près du soleil - une position connue sous le nom de «périhélie» -, elle se trouve également à 180 degrés du périhélie de tous les autres objets connus. Et dans cette configuration, la simulation s'alignait avec les données.

Brown et Batygin pensaient avoir fait quelque chose de mal. "Votre réponse naturelle est" Cette géométrie orbitale ne peut pas être correcte ", a déclaré Batygin dans un communiqué.

"Cela ne peut pas être stable sur le long terme car, après tout, la planète et ces objets se rencontreraient et finiraient par se heurter", a déclaré Batygin.

Ce n’est pas le cas dans ce cas, grâce à ce que l’on appelle la résistance au mouvement moyen, où les objets qui se rapprochent les uns des autres échangent de l’énergie pour éviter les collisions et maintenir des orbites stables. Planet Nine repousse délicatement les orbites d'autres objets distants de la ceinture de Kuiper afin que tout soit en sécurité et que personne ne soit blessé.

Il s'agit d'un type de phénomène orbital très étrange - et aucun astronome ne s'y intéresserait immédiatement lorsqu'il tenterait d'expliquer le mouvement des planètes.Mais dans ce cas, cette explication ne fournit pas une explication valable pour expliquer comment et pourquoi les six objets mentionnés précédemment se déplacent comme ils le font. Cela explique également pourquoi Sedna et 2012 VP113, deux autres objets de la ceinture de Kuiper, ne sont pas affectés gravitationnellement par Neptune comme les autres objets de la ceinture de Kuiper, car Planet Nine les éloigne de la huitième planète.

De plus, cette simulation fait correspondre les positions de quatre autres objets avec des orbites se déplaçant le long d’une perpendiculaire à celle de Neptune et celle d’un autre objet, que nous connaissons maintenant sous le nom de Planet Nine.

Alors qu'est-ce que toutes ces données nous donnent? Fondamentalement, la seule chose dont nous sommes sûrs est à quoi ressemble l’orbite brute de Planet Nine. Et c’est une orbite assez longue: il faut environ 10 000 à 20 000 ans à l’objet pour effectuer une orbite complète autour du soleil. Dans l’ensemble, essayer de trouver Planet Nine revient à chercher une aiguille dans une botte de foin: vous recherchez quelque chose qui est très distinct en soi, mais qui n’est qu’un petit point dans l’immensité de l’espace.

Étant donné que Batygin et Brown ne font que publier leurs conclusions, la course commence essentiellement maintenant. Si la planète se trouve dans des régions très éloignées de son orbite, seuls les plus grands télescopes du monde, comme le W.M. L'observatoire de Keck et le télescope Subaru, tous deux situés à Hawaii - le trouveront. Si c’est plus proche, les instruments moins puissants auront une chance de le repérer en premier.

Si vous avez l’intention de le trouver d’abord, vous feriez mieux de vous rendre à l’un de ces télescopes pronto. Et pendant que vous y êtes, peaufinez les règles pour nommer les planètes!