Au lieu de la planète Neuf, quelque chose d’autre pourrait se cacher dans le système solaire extérieur


Quelque part aux confins du système solaire, au-delà de l’orbite de Neptune, il se passe quelque chose d’étrange. Quelques objets orbitent différemment de tout le reste, et on ne sait pas pourquoi.

Une hypothèse populaire est qu’un objet invisible appelé Planète Neuf pourrait jouer avec ces orbites ; les astronomes recherchent avidement cette planète. Mais maintenant, les physiciens ont trouvé une explication alternative qu’ils pensent plus plausible.

Au lieu d’un grand objet, les oscillations orbitales pourraient être causées par la force gravitationnelle combinée d’un certain nombre de petits objets de la ceinture de Kuiper ou d’objets transneptuniens (OTN) . Selon les astrophysiciens Antranik Sefilian de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni et Jihad Touma de l’American University of Beirut au Liban.

Si cela semble familier, c’est parce que Sefilian et Touma ne sont pas les premiers à penser à cette idée – mais leurs calculs sont les premiers à expliquer les caractéristiques significatives des orbites étranges de ces objets, tout en tenant compte des huit autres planètes du système solaire.

Une hypothèse pour la Planète Neuf a d’abord été annoncée dans une étude réalisée en 2016. Les astronomes qui étudient une planète naine dans la ceinture de Kuiper ont remarqué que plusieurs OTN étaient “détachés” de la forte influence gravitationnelle des géants gaziers du système solaire et avaient des orbites en boucle étranges qui étaient différentes du reste de la ceinture de Kuiper.

Mais les orbites de ces six objets étaient également regroupées d’une manière qui ne semblait pas aléatoire ; quelque chose semblait les avoir entraînés dans cette position. Selon la modélisation, une planète géante, jusqu’alors invisible, pourrait le faire.

Jusqu’à présent, cette planète est restée insaisissable – ce n’est pas vraiment étrange, car il y a des défis techniques considérables à voir un objet sombre aussi loin, surtout quand on ne sait pas où il est. Mais son caractère évasif incite les scientifiques à chercher d’autres explications.

“L’hypothèse de la planète Neuf est fascinante, mais si la neuvième planète existe, elle a jusqu’à présent évité d’être détectée”, a dit M. Sefilian, ajoutant que l’équipe voulait voir s’il y avait une explication moins dramatique des étranges orbites des OTN.

“Nous avons pensé, plutôt que de permettre une neuvième planète, puis de nous inquiéter de sa formation et de son orbite inhabituelle, pourquoi ne pas simplement tenir compte de la gravité des petits objets constituant un disque au-delà de l’orbite de Neptune et voir ce que cela fait pour nous ?”

Les chercheurs ont créé un modèle informatique des OTN détachés, ainsi que des planètes du système solaire (et de leur gravité), et un énorme disque de débris devant l’orbite de Neptune.

En appliquant des ajustements à des éléments tels que la masse, l’excentricité et l’orientation du disque, les chercheurs ont été en mesure de recréer les orbites en boucle en grappes des OTN détachés.

“Si vous retirez la planète Neuf du modèle et que vous autorisez plutôt la présence d’un grand nombre de petits objets dispersés sur une vaste zone, les attractions collectives entre ces objets pourraient tout aussi bien expliquer les orbites excentriques que nous voyons dans certains OTN”, a dit M. Sefilian.

Cela résout un problème que les scientifiques de l’Université du Colorado Boulder avaient lorsqu’ils ont lancé l’hypothèse de la gravité collective l’an dernier. Bien que leurs calculs aient pu tenir compte de l’effet gravitationnel sur les OTN détachés, ils n’ont pas pu expliquer pourquoi leurs orbites inclinaient toutes de la même façon.

Et il y a encore un autre problème avec les deux modèles : pour produire l’effet observé, la ceinture de Kuiper a besoin d’une gravité collective d’au moins quelques masses terrestres.

Selon les estimations actuelles, cependant, la masse de la ceinture de Kuiper ne représenterait que 4 à 10 % de la masse de la Terre.

Mais, selon les modèles de formation du système solaire, elle devrait être beaucoup plus élevée ; et il est difficile de voir la totalité d’un disque de débris autour d’une étoile quand vous êtes à l’intérieur, donc il est possible qu’il y ait beaucoup plus de choses dans la ceinture de Kuiper que nous pouvons voir.

“Bien que nous n’ayons pas de preuves d’observation directe pour le disque, nous n’en avons pas non plus pour la planète Neuf, c’est pourquoi nous étudions d’autres possibilités”, a dit M. Sefilian.

“Il est également possible que les deux choses soient vraies – il pourrait y avoir un disque massif et une neuvième planète. Avec la découverte de chaque nouveau OTN, nous recueillons plus de preuves qui pourraient aider à expliquer leur comportement.”

La recherche de l’équipe doit paraître dans l’Astronomical Journal et vous pouvez trouver la pré-impression sur arXiv.

Lire aussi : Est-ce que la planète Neuf existe vraiment ? Les astronomes disent qu’une planète fantôme se cache dans les profondeurs de notre système solaire

Source : ScienceAlert – Traduit par Anguille sous roche

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *