Loin derrière les huit planètes du système solaire, derrière Pluton et les planètes naines, se cache peut-être un nouveau monde gigantesque, appelé jusqu'à présent la «neuvième planète». Il n'y a pratiquement aucune autre découverte qui pourrait être plus sensationnelle que la découverte d'une autre planète en orbite autour de notre étoile. Cette planète est devenue le Saint Graal pour les astronomes, car de telles découvertes à l'ère de l'humanité ne se sont pas produites si souvent. Personne ne sait encore exactement où ce monde fantomatique pourrait être et s'il existe. Mais dans leur recherche d'une neuvième planète, les scientifiques ont réduit leur recherche de moitié en quelques mois seulement. La chronique continue.
En janvier, les astrophysiciens Konstantin Batygin et Michael Brown du California Institute of Technology ont présenté des données indiquant une grande planète non découverte 9. Leurs modèles informatiques suggéraient que l'attraction gravitationnelle d'un tel monde pourrait expliquer les étranges orbites désalignées de plusieurs corps dans la ceinture de Kuiper d'objets de glace. Les scientifiques tentent maintenant de trouver la planète à l'aide de certains des plus grands télescopes de la planète, comme le télescope Subaru à Hawaï.
Les travaux de Batygin et Brown ont réduit la masse et l'orbite possibles de la planète à des niveaux où les observations précédentes auraient pu les manquer. Leurs calculs ont montré que la planète est 5 à 20 fois plus lourde que la Terre - c'est un indicateur clé indiquant la taille approximative de l'objet souhaité. Ils suggèrent également que l'orbite de la planète est inclinée de 30 degrés par rapport au plan du système solaire - une zone plate relativement mince dans laquelle se trouvent les orbites de huit planètes principales. De plus, la planète est maintenant, apparemment, située au point le plus éloigné du Soleil, dans l'hémisphère nord du ciel nocturne, et son orbite est étirée de 380 à 980 unités astronomiques (UA) du Soleil. Un A. Autrement dit, il est égal à la distance moyenne de la Terre au Soleil.
Pourtant, ces estimations laissent encore une bande de ciel «de 1 500 degrés carrés», déclare l'astronome Scott Sheppard du Carnegie Institute of Science, qui, avec l'astronome Chadwick Trujillo, a suggéré pour la première fois une neuvième planète en 2014. (À titre de comparaison, la vue de la pleine lune depuis la Terre couvre environ 0,5 degré du ciel.) Cette bande, décrite par Sheppard, correspond à environ 20 nuits d'observations Subaru. «Et si nous avons sept nuits cette année, il y aura trois ans - sans compter les nuits pluvieuses», dit Sheppard.
Ainsi, la stratégie actuelle dans cette course est de réduire la zone de recherche en éliminant les possibilités théoriques. Dans un ensemble encore inédit de centaines de nouveaux modèles d'ordinateur haute résolution, Batygin dit, lui et Brown ont réduit la planète 9 à 600-800 degrés carrés de ciel. Ils ont d'abord modélisé un système solaire vieux de 4 milliards d'années, en se concentrant sur la façon dont l'attraction gravitationnelle des plus grandes planètes du système - Jupiter, Saturne, Uranus, Neptune et la planète neuf - aurait pu façonner les orbites de milliers d'objets de la ceinture de Kuiper dispersés au hasard.
«Nous recherchons tous les effets de la planète neuf sur le système solaire», déclare Brown.
Dans une tentative d'affiner l'orbite probable de la neuvième planète, les chercheurs ont comparé leurs résultats avec l'apparence actuelle de la ceinture de Kuiper. «Notre travail a produit un système solaire synthétique qui est très similaire au vrai», dit Batygin. "Ma confiance en l'existence de la neuvième planète est presque à son maximum, étant donné la proximité de nos résultats avec ce que nous voyons réellement dans le système solaire."
D'autres stratégies incluent l'étude de l'influence gravitationnelle de Planet Nine sur d'autres corps. Les astronomes Yuri Medvedev et Dmitry Vavilov de l'Institut d'astronomie appliquée de l'Académie des sciences de Russie ont étudié 768 comètes qui sont entrées pour la première fois dans le système solaire et ont noté cinq d'entre elles qui pourraient passer près d'une nouvelle planète - de sorte que sa gravité change de trajectoire - une fois dans le passé. Leur analyse a montré que "la neuvième planète peut avoir provoqué l'entrée de ces comètes dans le système solaire", a déclaré Vavilov. "Nous pensons que les comètes peuvent réduire l'emplacement de la planète neuf." Cependant, Sheppard nous met en garde contre l'utilisation de comètes pour rechercher la neuvième planète, car en plus de cette planète, il peut y avoir de nombreuses autres forces qui affectent les orbites des comètes."
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L'analyse de Pluton par les astrophysiciens Matthew Holman et Matthew Payne du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics n'a pas réussi à trouver de signes convaincants pour ou contre Planet Nine. Cela peut être en partie dû à la mauvaise qualité des images archivées de Pluton, à partir desquelles il est difficile de comprendre si l'orbite de Pluton pourrait être affectée par la présence ou l'absence d'une neuvième planète, dit Holman. Cependant, il note que les données de haute qualité sur Saturne provenant du réseau au sol de radiotélescopes qui suivent la position de l'engin spatial Cassini sont très prometteuses et cohérentes avec ce que Batygin et Brown ont rapporté.
L'analyse des changements orbitaux de Mars pourrait également aider à trouver une neuvième planète, dit Holman. Bien que cela ait un impact beaucoup plus faible sur Mars que Saturne - parce que Mars est plus proche et plus étroitement lié à la gravité du Soleil - il y a de nombreux orbiteurs entre Mars et Saturne et ils ont observé la planète rouge plus longtemps, donc leurs observations seront simplement plus précises. De plus, les données Cassini vous permettent d'estimer la distance avec une précision de dix mètres, et les données entre la Terre et Mars sont bonnes pour évaluer la précision à un mètre.
Plus d'informations potentielles sur l'influence de la neuvième planète peuvent être trouvées dans le temps qu'il faut aux corps extérieurs du système solaire pour terminer leur orbite autour du soleil. Par exemple, la rotation des quatre objets de la ceinture de Kuiper avec les orbites les plus longues connues s'explique le plus facilement par la présence d'une neuvième planète, explique l'astronome Renu Malhotra, chef du département d'astrophysique théorique de l'Arizona State University à Tucson. Les travaux de Malhotra et de ses collègues suggèrent également deux inclinaisons possibles pour l'orbite de la neuvième planète, une plus proche du plan du système solaire à 18 degrés et une autre plus raide à 48 degrés - cette information peut également aider à réduire la zone d'exploration.
Pourtant, certaines études limitent les emplacements possibles à un point tel qu'elles excluent totalement l'existence d'une neuvième planète. Par exemple, alors que des études précédentes ont montré que la planète neuf peut exister en raison du fait que certaines des orbites des objets de la ceinture de Kuiper se rejoignent, une autre explication peut être que nous n'avons pas beaucoup d'observations d'objets de cette classe. C'est l'opinion des astrophysiciens Corey Shankman de l'Université de Victoria et Samantha Lawler du Conseil national des ressources du Canada.
Brown fait valoir que lui et Batygin ont pris en compte la possibilité de biais dans les observations, et ajoute également d'autres éléments de preuve à la réalité de la planète neuf. Par exemple, ils ont découvert que l'influence de ce monde mystérieux pourrait résoudre un vieux mystère sur la raison pour laquelle le plan du système solaire est incliné par rapport au soleil.
Jusqu'ici, tout converge vers le fait que les orbites d'objets lointains dans la ceinture de Kuiper sont difficiles à expliquer par autre chose, sinon l'existence de la neuvième planète. Le nombre de tissages est fou, dit Malhotra. "Je suis surpris que la neuvième planète n'ait pas encore été trouvée."
ILYA KHEL