La découverte de la neuvième planète du système solaire par deux astronomes du California Institute of Technology à Pasadena est devenue connue le 20 janvier. L'un d'eux - un natif de Russie Konstantin Batygin - a raconté à "Lenta.ru" la recherche de la planète X, les difficultés avec le nom du nouveau corps céleste et les mystères non résolus du système solaire.
Quelle est la planète que vous avez découverte?
Konstantin Batygin: Il n'entre pas dans la catégorie des planètes naines. Ce corps céleste est assez massif. Notre modèle donne une masse d'une dizaine de Terres, cette planète est tout simplement gigantesque. Il est maintenant défini comme un objet céleste dont le champ gravitationnel domine cette partie du système solaire.
Konstantin Batygin
Photo: Damian Dovarganes / AP
En général, il n'y a même pas de question: est-ce une planète ou non. Nous le savons car sa gravité affecte les orbites des objets éloignés dans la ceinture de Kuiper. La modélisation très mathématique repose sur le fait que cette planète a une masse suffisante pour dominer gravitationnellement le système solaire.
Et ses propriétés physiques?
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Les calculs, malheureusement, ne nous donnent que la masse et les caractéristiques générales. Nous ne pouvons que supposer que sa composition chimique est similaire à celle d'Uranus ou de Neptune. Plus précisément, nous dirons quelque chose lorsqu'un appareil comme New Horizons est envoyé sur la planète. Bien que le vol soit loin, et l'attente prendra très longtemps.
D'où vient la planète X?
Nous pensons qu'il s'est formé au cours des trois premiers millions d'années du système solaire, c'est-à-dire il y a environ 4,5 milliards d'années, à partir du même matériau qu'Uranus et Neptune. Alors que le système solaire était encore enveloppé dans un nuage de gaz, cette planète était dispersée par gravitation sur une orbite plus longue.
Avez-vous été guidé par les observations de Chadwick Trujillo et Scott Sheppard sur l'objet trans-neptunien VP113 2012 en 2004?
Nous nous sommes appuyés sur leur travail. Ce qu'ils ont trouvé s'appelle l'argument du périhélie de nombreuses orbites dans la ceinture de Kuiper. Il s'avère que ce n'est qu'une partie de l'histoire. La réalité est d'un ordre de grandeur plus simple et plus fondamental: d'autres orbites dans la ceinture de Kuiper pointent approximativement dans la même direction. Leurs orbites physiques sont pratiquement les mêmes. Et c'est ce moment fondamental qui a conduit au fait que nous avons pu calculer l'orbite de "Planet 9".
Calcul de l'emplacement de la planète X
Image: NASA / JPL-CALTECH
À quelle vitesse espérez-vous découvrir la planète avec le télescope Subaru? Vos collègues, comme le professeur Hal Levison, ne peuvent pas attendre une observation directe
En principe, nous obtenons les résultats d'une nuit d'observations assez rapidement. Le problème est que vous avez besoin de beaucoup de nuits: vous devez surveiller une assez grande partie du ciel. Alors je pense que si on s'intègre, il va falloir passer deux à trois ans pour trouver la planète que l'on a prédit.
Cette planète a-t-elle des satellites?
Nous le pensons. Mes collègues et moi convenons qu'il n'y a aucune raison qui empêcherait cela. Peuvent-ils être vus dans un télescope? Probablement. Mais c'est difficile …
Vous êtes-vous déjà demandé comment nommer votre nouvelle planète?
Mike Brown et moi (co-auteur de Konstantin Batygin - environ "Lenta.ru") pensons qu'il vaut mieux confier à la communauté mondiale. Ce n'est pas à nous deux de décider. Encore une fois, nous n'y avons pas encore pensé: nous avons un modèle théorique, mais la planète n'a pas été trouvée astronomiquement.
Pourrait-on trouver d'autres planètes dans le système solaire?
Je suppose oui. Il n'y a rien qui contredit cette possibilité. Mais pour le moment, nous n'avons aucune donnée indiquant qu'en plus de la neuvième planète, il y a autre chose.
Quand l'astronomie d'observation mettra-t-elle fin à cette histoire?
Bonne question. Au milieu du 20e siècle, l'astronomie d'observation semblait avoir terminé ses travaux dans le système solaire. Il s'est avéré que ce n'est pas le cas.
Ceinture de Kuiper
Photo: wikimedia.org
En principe, le système solaire est énorme, le champ gravitationnel du soleil domine très loin: le champ dominant se termine quelque part après cent mille unités astronomiques, et nous voyons de petits objets dans la ceinture de Kuiper à une distance maximale de quatre-vingts unités astronomiques. Un immense espace reste inconnu.
Trois grands télescopes sont en construction sur Terre à la fois: le télescope magellanique géant (GMT), le télescope de trente mètres (TMT) et le télescope européen extrêmement large (E-ELT). Seront-ils utiles dans de telles études?
Les projets que vous avez nommés sont certainement importants. Cependant, des télescopes comme Subaru, dont les caméras sont conçues pour couvrir la majeure partie du ciel, sont plus adaptés pour trouver des planètes comme la nôtre. Le même TMT sera bon pour la caractérisation et mauvais pour la recherche.
Et si la découverte de la neuvième planète n'était pas confirmée?
Le précédent le plus dramatique est la découverte de Neptune en 1846 par Urbain Le Verrier, qui a utilisé des modèles mathématiques similaires à ceux que nous avons aujourd'hui. Mais notre modèle est d'un ordre de grandeur plus détaillé et complexe: il utilise des supercalculateurs.
Et les calculs de Le Verrier ont été confirmés en une nuit d'observations.
Restez-vous en contact avec vos collègues russes?
J'ai vécu en Russie jusqu'en 1994, après quoi j'ai déménagé avec ma famille au Japon puis aux États-Unis. Je suis principalement un théoricien, parfois je communique par e-mail avec des collègues russes et russes travaillant aux USA et dans d'autres pays.
Je ne lis pas les médias russes faute de temps. J'essaye de m'occuper exclusivement de la science. Je peux dire que la Russie reste forte en science théorique: il y a beaucoup de bons scientifiques. L'histoire de Mikhail Lidov me vient à l'esprit, qui dans les années 1950 a calculé l'effet que l'on appelle maintenant la «résonance Lidov-Kozai». Pendant longtemps, les gens n'ont pas compris à quel point cet effet était important. Lidov avait des dizaines d'années d'avance sur l'humanité, et il y a encore de tels scientifiques en Russie.
Depuis combien de temps travaillez-vous sur l'article Planet X paru dans The Astronomical Journal?
Nous avons entrepris cette tâche il y a environ un an et demi, et avons écrit l'article en novembre, le terminant après une nuit au télescope.
Combien de temps avez-vous passé l'examen?
Assez rapide. Autrement dit, après avoir soumis l'article à la revue, deux mois se sont écoulés, ce qui est très court pour de telles choses.
Mike Brown et Konstantin Batygin
Photo: Damian Dovarganes / AP
Je crois que arXiv.org et les magazines en libre accès sont l'une des principales tendances. J'essaie de publier dans des magazines de ce format particulier ou dans ceux qui publient immédiatement des articles en libre accès.
La publication d'un article sur la découverte de la planète dans The Astronomical Journal est-elle indispensable?
Nous avons décidé de ne pas contacter Nature ou Science. Nous voulions tout écrire en détail, mais le format de ces magazines ne le permet pas.
Ne pensez-vous pas que des chercheurs influents comme Stephen Hawking poussent d'autres scientifiques hors des médias?
Pour être honnête, je n'ai lu le dernier article de Stephen Hawking qu'en périphérie. Je suis sûr que c'est important. Les problèmes sont partout, mais un bon article scientifique sera toujours remarqué par celui qui l'a écrit.