Le point de vue de l’artiste sur la neuvième planète comme un géant de glace éclipsant le centre de la Voie lactée, avec une étoile semblable au soleil représentée en arrière-plan. L'orbite de Neptune est représentée comme une petite ellipse autour du Soleil.Près de trois ans se sont écoulés depuis l'émergence d'une des hypothèses les plus intéressantes concernant notre propre cour spatiale: que bien au-delà de l'orbite de Neptune dans notre système solaire, il
peut exister une autre planète, encore plus massive que la Terre. Contrairement aux minuscules mondes découverts plus tôt dans
la ceinture de Kuiper , tels que Pluton ou
Éris , il peut s'agir d'un monde plus grand que la Terre, avec une masse probablement dix fois la taille de la terre, et chargé de nous donner des objets étranges à des objets visibles.
Comme l'ont suggéré Konstantin Batygin et Michael Brown, des preuves supplémentaires devraient plaider en faveur de son existence, dont certaines ont commencé à apparaître. Cependant, la plupart des scientifiques ne sont pas d'accord avec ces preuves. Ils affirment que ces données sont biaisées. Et si vous en tenez compte, aucune
neuvième planète n'est nécessaire.
L'alignement en latitude et longitude de l'écliptique de nombreux objets trans-Neptune (TNO) avec la plus longue période de circulation peut se révéler être une coïncidence, le résultat d'observations biaisées ou le signe d'un nouveau phénomène physique.La ceinture de Kuiper abrite le plus grand groupe d'objets distants que nous ayons jamais découvert. En les étudiant, on pourrait s'attendre à une orientation aléatoire de leurs orbites, la pente et les points d'approximation minimum devraient être également répartis dans toutes les directions.
Cependant, selon les observations disponibles, les orbites des objets les plus éloignés sont décalées dans une direction particulière et inclinées dans une direction. Si un ou deux objets se comportaient de cette façon, cela pourrait être attribué au hasard, mais nous en avons six; les chances de coïncidence aléatoire sont d'environ 0,0001%. Les astronomes Konstantin Batygin et Michael Brown ont proposé une nouvelle théorie radicale: l'existence d'une neuvième planète ultra-lointaine, plus massive que la Terre, mais plus légère que Uranus et Neptune, qui jette ces objets dans leurs nouvelles orbites.
Les orbites des célèbres sednoïdes , ainsi que la prétendue neuvième planète. Dans un avenir lointain, la Neuvième Planète, dont l'existence est très controversée, ne peut pas se réchauffer suffisamment pour devenir habitable, même si le Soleil se transforme en géante rouge.Cette idée étonnante, si elle est confirmée, aura des implications intéressantes. En particulier, les actions suivantes devraient être effectuées:
- Un nombre excessif d'objets devrait apparaître, dont les orbites seront considérablement étendues en raison des interactions gravitationnelles.
- Les orbites et les plans orbitaux de ces objets sous l'influence de la neuvième planète seront inclinés d'une certaine manière.
- Il doit y avoir un petit groupe d'objets non nul dont les orbites sont strictement opposées aux orbites de cette population excédentaire.
- Il doit également y avoir la neuvième planète elle-même, en attente de découverte.
Batygin et Brown, avec l'avènement de recherches supplémentaires, ont souligné certains objets - un ici, un autre là, quelques autres dans le prochain travail - comme preuve des trois premiers points. Mais la neuvième planète échappe jusqu'à présent à l'observation directe.
Les orbites inhabituellement proches de six des objets les plus éloignés de la ceinture de Kuiper, découvertes en 2016, peuvent indiquer l'existence d'une neuvième planète dont la gravité affecte leur mouvement.Et ce n'est pas si surprenant! Même si la neuvième planète était réelle et grande, elle serait extrêmement sombre, étant à la distance prévue du soleil. Vous pourriez décider que s'il est dix fois plus éloigné qu'Uranus et a environ la même taille, il ne devrait être que 100 fois moins lumineux, car la luminosité est inversement proportionnelle au carré de la distance. Mais de notre point de vue, la lumière du soleil souffre de ce problème deux fois: la lumière du soleil qui atteint un monde aussi éloigné sera 100 fois plus faible que la lumière qui a atteint le monde le plus proche, puis elle se reflète également, à la suite de laquelle elle doit passer dans deux fois avant d'atteindre la Terre. Et au lieu de diminuer selon la loi 1 / r
2 , en fait, la lumière que nous voyons diminue comme 1 / r
4 , c'est pourquoi un monde aussi éloigné est incroyablement difficile à voir.
Des objets très faibles peuvent être détectés par une observation spéciale, mais trouver un petit objet faible et éloigné dans le système solaire est encore plus difficile en raison du problème de la lumière solaire réfléchie. Si l'objet est deux fois plus éloigné que l'autre, la lumière doit se déplacer deux fois plus loin, ce qui signifie que l'objet n'atteindra que 1/4 de la lumière, puis il devra revenir en arrière après avoir doublé la distance, ce qui donne 1 / 16 luminosité d'origine. Le rapport 1 / r 4 pour la luminosité dans ce cas a des conséquences catastrophiques.D'un point de vue théorique, cette idée est brillante. Il est toujours très intéressant d'observer comment on peut expliquer un grand nombre d'observations qui n'ont pas de sens par elles-mêmes à l'aide d'un seul nouvel objet. Mais, comme dans les cas avec de nombreuses idées brillantes, la possibilité demeure que cela se révélera faux. Du fait que six objets ultra-longs se comportent un peu inhabituels, il ne s'ensuit pas qu'il n'y a pas six millions d'objets ultra-longs qui se comportent normalement - mais nous ne les avons pas encore vus.
En bref, nous devons nous assurer que les preuves que nous observons sont caractéristiques des objets qui s'y trouvent - et à ce stade, l'idée trébuche.
Une image compressée de l'ensemble du ciel visible depuis l'observatoire hawaïen Pan-STARRS1 a été obtenue à partir d'un demi-million d'images individuelles, avec une vitesse d'obturation de 45 secondes. Cependant, les observations à partir desquelles des données sur la neuvième planète ont été tirées ne sont pas réparties de manière aussi uniforme dans le ciel.Jusqu'à présent, il faut s'appuyer sur des preuves indirectes avancées par Batygin et Brown. Au total, ils ont annoncé dix objets qui coïncidaient avec leurs prédictions. C'est impressionnant et représente une amélioration par rapport aux six originaux.
Cependant, ils n'ont pas utilisé les données des levés du ciel entier pour rechercher ces objets: de tels levés (comme Pan-STARRS) ne semblent pas assez profonds. Les objets trans-Neptune et leurs étranges orbites, dont la neuvième planète serait responsable, devraient être situés à un certain endroit dans le ciel. Si vous voulez trouver ces objets, il y a certains endroits où les chercher.
Comparaison de l'orbite RR245 2015 avec des géantes gazeuses et d'autres objets de ceinture Kuiper bien connus. Notez qu'en raison du mouvement de la Terre autour du Soleil, l'image change en raison du temps, des saisons et des parties visibles du ciel. Par conséquent, l'image des observations peut être déformée.Et c'est normal, mais la théorie de Batygin-Brown est basée non seulement sur le fait de l'existence de ces objets, mais sur le fait qu'ils existent, et leur accumulation n'est guère accidentelle.
Mais quelle est la probabilité d'une telle congestion? Cela dépend fortement de quelques facteurs, par exemple, où exactement vous faites des observations et avec quelle sensibilité. Si la plupart du temps vous regardez où vous vous attendez à trouver un groupe d'objets, bien sûr, vous en trouverez plus; vous y regardez plus longtemps et vous y trouvez généralement le plus. Cela ne signifie pas qu'il se passe quelque chose d'inhabituel, comme un cluster inhabituel.
En fait, il y a une forte probabilité que rien d'inhabituel ne s'y passe; vous êtes très probablement victime d'un biais d'observation.
Les technologies existantes vous permettent de trouver des objets très ternes, très froids ou lents, mais tout dépend de leur recherche dans les endroits où ces objets sont suffisamment longs. Sur la photo - la mission WISE trouve une rare étoile naine ultra-froide qui est marquée en rouge. Cette façon de chercher la neuvième planète n'est peut-être pas la meilleure option.Dix objets identifiés par Batygin et Brown ont été déterminés par les résultats de diverses observations de différentes profondeurs et, surtout, l'effet possible du biais d'observation n'a jamais été évalué. Imaginez que vous avez un télescope situé près de l'équateur de la Terre et que chaque nuit vous regardez le ciel nocturne, en essayant de voir le plus possible et le plus profondément possible. Si vous avez un ciel clair et sombre avec une bonne visibilité 365 jours par an, vous pouvez également explorer tout le ciel. Mais cela ne se produit pas. Au lieu de cela:
- Certaines périodes de l'année sont plus affectées par le mauvais temps.
- À certaines périodes, les turbulences atmosphériques et les mauvaises conditions sont plus courantes.
- Certaines parties du ciel, par exemple le plan galactique, sont contaminées et ne permettent pas la détection de TNO.
Et ainsi de suite. L'essentiel est que si vous donnez la préférence à deux zones spécifiques du ciel où, comme vous vous y attendez, les objets devraient s'accumuler, vous y trouverez une accumulation d'objets. Peut-être les trouvez-vous simplement parce que vous cherchez.
Orbites tridimensionnelles d'objets de la ceinture de Kuiper, qui sont affectés par la neuvième planète. Comme Michael Brown l'a dit: «Des objets distants avec des orbites perpendiculaires au système solaire ont été prédits par l'hypothèse de la neuvième planète. Et puis retrouvé cinq minutes plus tard. " Cependant, ils n'ont pu être trouvés que parce qu'il existe de bonnes données dans ce domaine.Bien sûr, l'équipe de Batygin et Brown a déjà ouvert aujourd'hui 10 objets démontrant le cluster. Mais sont-ils des preuves de l'existence de la neuvième planète?
Il existe un moyen simple de vérifier la réalité de l'effet: effectuer une observation spéciale dénuée de ce biais, ou du moins l'évaluer numériquement. Une observation majeure des mondes en dehors de Neptune dans le
système solaire est en cours : l'
enquête sur les origines du système solaire externe (
OSSOS ). Dans son cadre, plus de 800 objets ont déjà été découverts, et la recherche a été effectuée dans quatre zones spécifiques du ciel pendant quatre ans. (Tant de temps est perdu à chercher des mouvements tangibles et à mesurer les paramètres orbitaux de mondes si éloignés du Soleil!) Et sur des centaines de ces objets, huit ont de longues propriétés de périodicité, qui témoignent en faveur ou contre la Neuvième Planète.
De tous les objets trans-Neptune à longue période trouvés dans l'étude OSSOS, un seul (marqué en bleu) a des paramètres qui coïncident avec la théorie Batygin / Brown.Les résultats sont définitifs et décevants. Avant l'étude, des simulations ont été réalisées avec ou sans une neuvième planète massive en dehors de Neptune, dont il résulte quels résultats devraient parler en faveur de l'existence de la planète et lesquels devraient être contre. Voici ce qui a été découvert pour huit de ces objets:
- Dans huit objets OSSOS ouverts, les orbites sont situées à différents angles.
- Les orbites observées coïncident statistiquement avec des orbites aléatoires.
- OSSOS n'a pas trouvé de modèles dans l'échantillon précédent.
- L'un des objets se déplace à angle droit par rapport aux deux groupes proposés.
- Les orbites ne sont pas si proches les unes des autres.
En théorie, la neuvième planète serait similaire à l' exoplanète 55 de Cancer e , dont le rayon est environ deux fois plus grand que celui de la Terre, et la masse est environ huit fois plus grande. Mais une nouvelle étude rejette l'existence d'un tel monde dans le système solaire externe.Plus important encore, leurs découvertes concordaient avec le fait qu'il n'y a pas de neuvième planète et que les arguments en faveur de son existence étaient affaiblis par leurs recherches. En particulier, les groupes d'orientations orbitales dans l'espace (définis par de nombreuses variables, ω et Ω), observés dans des études antérieures, telles que
Batygin avec Brown et
Trujillo avec Shepard , n'existent tout simplement pas dans cette
nouvelle étude impartiale .
Dans l'échantillon OSSOS, nous n'avons trouvé aucune preuve pour le cluster ω, qui était la base de l'hypothèse d'une planète supplémentaire.
Les quatre objets trans-Neptune découverts par OSSOS sont présentés à des fins de comparaison avec l'orbite de Neptune. Ces objets n'ont pas une telle corrélation que les objets précédents découverts par l'équipe de la Neuvième Planète.Les auteurs de cette étude de 2017 suggèrent que la précédente étude était encline à favoriser l'existence d'un tel monde en raison du biais d'observation. Cependant, une détermination minutieuse du biais
trouvé dans l'étude OSSOS explique d'où
viennent ces corrélations et pourquoi elles ne sont pas visibles dans les nouvelles données:
Nous supposons que cette grappe est le résultat d'une combinaison de biais d'observation et de statistiques provenant d'un petit échantillon, bien que nous ne puissions pas le vérifier sans publier les caractéristiques des observations qui ont détecté ces TNO.
Distribution des objets disque dispersés auxquels l'objet RR245 2015 est ajouté manuellement. Jusqu'à ce que nous ayons une observation plus approfondie et plus impartiale d'un grand nombre d'objets de la ceinture de Kuiper, nous tirerons inévitablement des conclusions biaisées sur ce qui dépasse la portée de nos observations.Bien entendu, cette étude n'est pas suffisante pour réfuter l'hypothèse de la Neuvième Planète; il peut encore exister. À titre de contre-argument, Michael Brown a suggéré qu'une stratégie d'observation différente pourrait être décisive, et OSSOS n'était tout simplement pas une observation très appropriée pour rechercher la neuvième planète. Cependant, comme le dit le proverbe, «il n'y a pas de fumée sans feu», c'est-à-dire que l'effet observé doit avoir une raison.
Si vous trouvez soudain que ce que vous avez pris pour de la fumée n'est qu'un fruit de votre imagination, cela ne signifie pas qu'il n'y a pas eu de feu - mais cela rend définitivement l'hypothèse du feu moins convaincante. L'étude OSSOS n'exclut pas l'existence de la neuvième planète, mais soulève des doutes quant à l'idée que le système solaire en a besoin. À moins qu'une observation plus profonde et améliorée ne révèle autre chose, ou que nous découvrions la Neuvième Planète par un coup de chance, nous devrions supposer par défaut qu'elle n'existe pas.
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