L’intrigue s’épaissit dans la quête de la neuvième planète

Les chercheurs Harsh Mathur, professeur de physique à l’Université Case Western Reserve, et Katherine Brown, professeure agrégée de physique au Hamilton College, ont fait cette affirmation après avoir étudié l’effet que la Voie lactée aurait sur les objets du système solaire externe : si les lois de la gravité étaient régies par une théorie connue sous le nom de dynamique newtonienne modifiée (ou MOND).

MOND propose que la célèbre loi de la gravité d’Isaac Newton soit valable jusqu’à un certain point. Autrement dit, lorsque l’accélération gravitationnelle prédite par la loi de Newton devient suffisamment faible, MOND permet à un comportement gravitationnel différent de prendre le relais.

Le succès de l’observation de MOND à l’échelle galactique est la raison pour laquelle certains scientifiques le considèrent comme une alternative à la « matière noire », le terme que les physiciens utilisent pour décrire une forme hypothétique de matière qui aurait des effets gravitationnels mais n’émettrait aucune lumière.

“MOND est vraiment doué pour expliquer les observations à l’échelle galactique”, a déclaré Mathur, “mais je ne m’attendais pas à ce que cela ait des effets notables sur le système solaire externe.”

Leurs travaux ont été récemment publiés dans Tle Journal Astronomique.

Un alignement « frappant »

Mathur et Brown avaient déjà étudié l’effet de MOND sur la dynamique galactique. Mais ils se sont intéressés aux effets plus locaux de MOND après que les astronomes ont annoncé en 2016 qu’une poignée d’objets dans le système solaire externe présentaient des anomalies orbitales qui pourraient être expliquées par une neuvième planète.

Les particularités orbitales ont déjà conduit à des découvertes historiques : Neptune a été découverte grâce à son attraction gravitationnelle sur les orbites d’objets proches, la infime précession de Mercure a fourni des preuves précoces à l’appui de la théorie de la relativité générale d’Einstein, et les astronomes ont récemment utilisé la dynamique orbitale pour déduire la théorie de la relativité générale d’Einstein. présence d’un trou noir supermassif au centre de notre Galaxie.

Brown réalisa que les prédictions de MOND pourraient être en contradiction avec les observations qui avaient motivé la recherche d’une neuvième planète. “Nous voulions voir si les données qui soutiennent l’hypothèse de Planet Nine excluraient effectivement MOND”, a-t-elle déclaré.

Au lieu de cela, Mathur et Brown ont découvert que MOND prédit précisément le regroupement observé par les astronomes. Selon eux, sur des millions d’années, les orbites de certains objets du système solaire externe seraient alignées sur le champ gravitationnel de la galaxie.

Lorsqu’ils ont tracé les orbites des objets de l’ensemble de données Planet Nine par rapport au champ gravitationnel de la galaxie, “l’alignement était frappant”, a déclaré Mathur.

Les auteurs préviennent que l’ensemble de données actuel est petit et que de nombreuses autres possibilités pourraient s’avérer correctes ; d’autres astronomes ont soutenu que les particularités orbitales étaient le résultat d’un biais d’observation, par exemple.

“Quel que soit le résultat”, a déclaré Brown, “ce travail met en évidence le potentiel du système solaire externe à servir de laboratoire pour tester la gravité et étudier les problèmes fondamentaux de la physique.”