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Une brève histoire de la chasse à la planète X

Lorsqu'un groupe d'astronomes en Suède a pensé avoir trouvé un nouvel objet dans les confins du système solaire, ils ont été excités avec prudence. Plutôt que d'attendre le long processus de publication scientifique, ils ont rapidement publié leurs résultats en ligne, invitant d'autres astronomes à vérifier leur travail.

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La raison du buzz? L'équipe pense peut-être avoir trouvé un nouveau corps relativement grand sur le territoire de Pluton, ce qui pourrait même ressembler à la "Planète X" tant recherchée.

Mais ne soyez pas trop excités, fans de la planète. L’équipe suédoise a réalisé son souhait et d’autres astronomes ont réagi presque immédiatement au journal en ligne avec des prises largement sceptiques.

"Ce qui est triste, c’est que c’est un domaine d’investigation légitime", déclare Mike Brown, astronome à la California Institute of Technology, qui a découvert des objets sur l’orbite de Neptune. "Ensuite, un journal comme celui-ci arrive et les gens pensent que c'est fou."

La chasse aux planètes cachées dans le système solaire a une longue histoire et n’est pas sans succès. Sur la base d'étranges perturbations de l'orbite d'Uranus, l'astronome français Urbain LeVerrier a découvert Neptune en 1846, portant à huit le nombre de planètes connues. Et quand Neptune a également montré des irrégularités dans son orbite qui ne pouvaient pas être expliquées, les scientifiques ont commencé à chercher une neuvième planète.

L'astronome américain Percival Lowell a commencé à rechercher cette mystérieuse planète X en 1906, en lançant une quête qui durait bien après sa mort. En fin de compte, Clyde Tombaugh a trouvé un objet proche de la position attendue de la Planète X en 1930, ce que certains scientifiques avaient initialement pensé pourrait être aussi massif que la Terre.

Cependant, d'autres observations ont montré que l'objet, maintenant appelé Pluton, n'était pas assez lourd pour affecter l'orbite de Neptune. Et lorsque la mission Voyager 2 a obtenu de meilleures estimations de la masse de Neptune en 1989, il est devenu évident que la Planète X était de toute façon inutile.

D'autres équipes ont pensé qu'il pourrait y avoir un monde caché encore plus proche de chez nous. Dans le système solaire interne, les perturbations de l'orbite de Mercure ont conduit à des spéculations sur une planète plus proche du soleil, surnommée Vulcan. La théorie générale de la relativité d'Albert Einstein a efficacement tué cette idée, en montrant que l'étrangeté orbitale de Mercure pouvait s'expliquer par la courbure de l'espace-temps près de l'étoile massive.

Une grande partie de la spéculation sur les mondes géants au-delà de Neptune s'est depuis glissée dans le domaine de la pseudoscience, comme la planète apocalyptique Nibiru, proposée par l'auteur Zechariah Sitchin comme explication de la formation de la Terre et de la ceinture d'astéroïdes, ainsi qu'une origine. pour la mythologie babylonienne.

Néanmoins, des chasses légitimes sont lancées pour des objets semblables à la planète au-delà de Neptune, qui sont au moins plus grands que Pluton. Eris, découvert par Brown chez Caltech en 2005, est un peu plus petit mais plus massif que Pluton. Et une autre planète naine appelée 2012 VP113, dont la largeur est estimée à environ 280 miles, pourrait être l’objet le plus éloigné de son genre. Elle se rapproche le plus du soleil à environ 7, 2 milliards de miles.

Dans leur étude, Wouter Vlemmings de l’Université Chalmers et ses collègues décrivent les observations d’un objet se déplaçant contre les étoiles en arrière-plan, qu’ils ont capturées à l’aide du système Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) au Chili. Ils ont nommé le nouveau monde potentiel Gna, d'après une déité nordique rapide qui porte des messages pour Frigg, la déesse de la sagesse.

gna-detection1.jpg Les deux détections ALMA de Gna capturées le 20 mars 2014 (à gauche) et le 14 avril 2014. (Vlemmings et al, arxiv.org)

L'estimation la plus basse pour sa taille la situerait entre 136 et 546 milles, en supposant qu'elle se situe entre 1, 1 et 2, 3 milliards de milles du soleil. C’est l’un des sommets de la ceinture de Kuiper, un corps de corps glacés qui s’étend de l’orbite de Neptune et qui inclut Pluton et la plupart des autres planètes naines reconnues.

L'équipe affirme qu'il y a une petite chance que Gna soit encore plus grand: "Nos observations ne peuvent pas exclure un corps de grande taille pouvant aller jusqu'à 4 000 [unités astronomiques], qui n'est pas lié", explique Vlemmings. Une unité astronomique correspond à peu près à la distance de la Terre au Soleil, et 4 000 fois à 371 milliards de milles. En réalité, Gna pourrait être une grande planète voyous qui n'est pas liée de manière gravitationnelle à notre système solaire.

Mais l’équipe de Vlemmings s’est inspirée d’autres astronomes qui recherchent de tels mondes.

"Les auteurs devraient avoir interrogé en privé d’autres astronomes possédant d’autres expertises pertinentes… avant de publier leurs résultats et de faire des déclarations audacieuses", déclare Eric Mamajek, professeur agrégé de physique et d’astronomie à l’Université de Rochester. "Mon pari est que ce sont des sources de fond variables, pas n'importe quoi dans le système solaire."

Une objection majeure aux observations de Vlemmings est la probabilité de voir quoi que ce soit, étant donné qu'ALMA a un très petit champ de vision. Regarder seulement une infime parcelle de ciel signifie qu'il n'y a pas beaucoup de chance de capter les multiples points de lumière qui signalent un objet en mouvement. Pour tout voir, Vlemmings aurait dû être extrêmement chanceux, dit Brown.

Un autre problème est le nombre de points de données que l'équipe de Vlemmings a. L'étude indique que l'objet a été vu à deux reprises, les 20 mars et 14 avril 2014. En reliant les points, les chercheurs ont estimé la vitesse et la distance de l'objet. Mais Scott S. Sheppard, un astronome de la Carnegie Institution qui a également découvert des corps distants du système solaire, affirme que deux positions ne suffisent pas.

"Vous pouvez tracer une ligne entre deux points", dit-il. "S'ils en avaient trois, je pourrais dire que c'est intéressant." Même dans ce cas, le fardeau de la preuve serait lourd. Sheppard n'est pas étranger aux spéculations concernant les objets volumineux au-delà de Neptune. Il a fait des estimations basées sur les perturbations des orbites des planètes naines. Cependant, il n'a jamais suggéré l'idée d'un.

Brown et Sheppard ont tous deux noté qu'il existait déjà des levés du ciel à la recherche de ce type d'objet, et que tout ce qui dépassait environ 130 milles de distance aurait été vu jusqu'à présent, peut-être même par un télescope amateur haut de gamme. .

Il y a aussi la question de la taille. Selon M. Brown, même à une centaine de kilomètres, Gna serait l'un des objets les plus volumineux de cette partie du système solaire extérieur. Presque tous les objets de la ceinture de Kuiper et trans-neptuniens trouvés jusqu'à présent sont plus petits que cela.

Pour sa part, Vlemmings dit qu'il accueille les critiques. "Le document a été téléchargé sur arxiv spécifiquement pour solliciter les commentaires d'autres astronomes avant une éventuelle publication", dit-il. "Ceci est principalement dû au fait que toutes les options auxquelles nous pourrions penser sont très improbables et qu'il est difficile d'en juger. C'est là où nous espérions que les autres astronomes pourraient donner leur avis."

En ce sens, les efforts de Vlemmings sont un succès, même si l'objet s'avère être un coup de chance dans les données. "Pour le reste", dit-il, "je préfère laisser la spéculation après que le document soit accepté par les pairs, si cela se produit. Peut-être naïvement, je ne m'attendais pas à ce qu'il soit collecté aussi largement en dehors de la communauté astronomique, mais maintenant je saurai mieux. "

Une brève histoire de la chasse à la planète X