Μια ομάδα επιστημόνων ισχυρίζεται ότι ανακάλυψε τα «ισχυρότερα μέχρι σήμερα στατιστικά στοιχεία που δείχνουν ότι ο Πλανήτης 9 υπάρχει πράγματι» στο ηλιακό σύστημα, αφού μελέτησε έναν πληθυσμό μακρινών, ασταθών αντικειμένων που διασχίζουν την τροχιά του Ποσειδώνα.
Όταν πρόκειται για την ανακάλυψη πλανητών, η ανίχνευσή τους γύρω από άλλους αστέρες είναι στην πραγματικότητα λίγο πιο εύκολη από τον εντοπισμό τους γύρω από τον δικό μας ήλιο. Οι αστρονόμοι μπορούν να παρατηρήσουν με δύο τρόπους τους εξωπλανήτες: είτε με την «μέθοδο διαμετακόμισης», όπου παρατηρούν βυθίσεις φωτός καθώς οι πλανήτες περνούν μπροστά από τον μητρικό τους αστέρα και εμποδίζουν το φως να φτάσει στα τηλεσκόπιά μας, είτε με την παρατήρηση της «ταλάντωσης» ενός αστεριού που προκαλείται από τους πλανήτες που περιφέρονται γύρω από αυτό και το αλυσιδωτό αποτέλεσμα που έχει. Χρησιμοποιώντας αυτές τις μεθόδους, και μερικές άλλες, έχουμε ανακαλύψει χιλιάδες εξωπλανήτες τις τελευταίες δεκαετίες, ενώ ο αριθμός των πλανητών στο ηλιακό μας σύστημα παραμένει στους οκτώ.
Ο μέθοδοι για την ανακάλυψη πλανητών
Η ανακάλυψη πλανητών γύρω από τον δικό μας ήλιο βασίστηκε σε δύο μεθόδους: να τους βλέπουμε στον ουρανό και να παρατηρούμε μικρές διαταραχές στις τροχιές άλλων αντικειμένων. Η Αφροδίτη, ο Ερμής, ο Κρόνος, ο Δίας και ο Άρης βρέθηκαν όλοι μέσω οπτικών παρατηρήσεων. Ο Ουρανός ανακαλύφθηκε το 1781 από τον αστρονόμο William Herschel αφού παρατήρησε ότι ένα φωτεινό αντικείμενο είχε μετακινηθεί σε σύγκριση με άλλους αστέρες σε μια έρευνα που έκανε και εξέτασε την κίνηση αυτή πιο προσεκτικά. Ο Ποσειδώνας ανακαλύφθηκε όταν ο αστρονόμος και μαθηματικός Urbain Le Verrier παρατήρησε ότι η τροχιά του Ουρανού ήταν διαφορετική από την τροχιά που προβλεπόταν από τη Νευτώνεια φυσική. Συνειδητοποίησε ότι αυτό θα μπορούσε να εξηγηθεί από έναν άλλο πλανήτη πέρα από τον Ουρανό που επηρεάζει την τροχιά του, και προέβλεψε πού θα βρισκόταν αυτός ο πλανήτης.
Τα αντικείμενα πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα
Ωστόσο, η ανακάλυψη πλανητών μέσα στο ηλιακό μας σύστημα μπορεί να μην έχει τελειώσει ακόμα. Το 2015, δύο αστρονόμοι από το Caltech παρουσίασαν στοιχεία που έδειχναν ότι έξι αντικείμενα πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα ήταν συγκεντρωμένα μαζί με τρόπο που υποδηλώνει ότι επηρεάζονταν από κάτι με μεγάλη βαρυτική έλξη. Παρά τις εικασίες ότι η ύπαρξη ενός άγνωστου πλανήτη πέρα από τον Ποσειδώνα θα μπορούσε να οφείλεται σε στατιστικό λάθος ή προκατάληψη στην επιλογή των δεδομένων, η ερευνητική ομάδα παραμένει πεπεισμένη ότι η κίνηση των αντικειμένων οφείλεται στην βαρυτική έλξη ενός μαζικού σώματος πέρα από την τροχιά του Ποσειδώνα.
Σε μια νέα εργασία, η ομάδα εξέτασε αντικείμενα μεγάλης περιόδου που διασταυρώνονταν με την τροχιά του Ποσειδώνα, διαπιστώνοντας ότι το πλησιέστερο τους σημείο στην τροχιά προς τον ήλιο ήταν περίπου 15-30 αστρονομικές μονάδες (AU), με τη μία AU να είναι η απόσταση μεταξύ του ήλιου και της Γης.
In the new study, we explored the opposite end: the most unstable, long-period TNOs (perihelion <30 AU) near the solar system’s plane. There are 17 such objects with a>100AU, and notably, their perihelion distribution is almost flat between ~15 to 30 AU. pic.twitter.com/Nw8GgrGNSB
— Konstantin Batygin (@kbatygin) April 18, 2024
Given their dynamic instability, only two scenarios can maintain this population of TNOs in a steady state: they’re either driven inward by interplay between the Galactic tide and Neptune’s scattering, or they result from dynamics induced by Planet 9 (as shown on the figure). pic.twitter.com/HBEqm0UO9J
— Konstantin Batygin (@kbatygin) April 18, 2024
But what about observational bias? After adjusting for it, the data favor the Planet 9 model at a striking 5 sigma level. Surprisingly, this “unexotic” group of TNOs provides the strongest statistical evidence yet that Planet 9 is really out there… pic.twitter.com/LksVpOyfS1
— Konstantin Batygin (@kbatygin) April 18, 2024
Το μυστήριο με τον πλανήτη 9
Πραγματοποιώντας προσομοιώσεις για να προσπαθήσουν να ανακαλύψουν τι εξηγεί καλύτερα τις τροχιές αυτών των αντικειμένων, η ομάδα διαπίστωσε ότι ένα μοντέλο που περιλαμβάνει έναν τεράστιο πλανήτη πέρα από την περιοχή του Ποσειδώνα ερμήνευε την σταθερή κατάσταση αυτών των αντικειμένων πολύ καλύτερα από τις προσομοιώσεις όπου ο πλανήτης 9 δεν συμπεριλαμβανόταν. Στο μοντέλο τους, η ομάδα έλαβε υπόψη και άλλες μεταβλητές, όπως την παλιρροϊκή δύναμη του γαλαξία και την βαρυτική επίδραση διερχόμενων άστρων.
Αν και τα ευρήματα είναι συναρπαστικά, η ανάλυση δεν περιορίζει την περιοχή αναζήτησης αυτού του πλανήτη. Ευτυχώς, ίσως να μην χρειαστεί να περιμένουμε πολύ για αυτό.
«Το πιο συναρπαστικό είναι ότι η δυναμική που περιγράφεται εδώ, μαζί με όλες τις άλλες ενδείξεις για τον Πλανήτη 9, θα υποβληθεί σύντομα σε μια αυστηρή δοκιμασία με την έναρξη λειτουργίας του Αστεροσκοπείου Vera Rubin», κατέληξε η ομάδα. «Αυτή η επερχόμενη φάση εξερεύνησης υπόσχεται να μας δώσει κρίσιμες γνώσεις για τα μυστήρια των εξωτερικών περιοχών του ηλιακού μας συστήματος».
Η εργασία έχει αναρτηθεί στο arXiv και έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στο The Astrophysical Journal Letters.
