Más evidencia de un hipotético extra planeta acechando en los confines más lejanos de nuestro sistema solar ha salido a la luz, y las pistas están asociadas con cuerpos helados que cruzan la órbita de Neptuno mientras recorre largos y serpenteantes caminos el sol.
Planeta Nuevecomo se conoce al planeta predicho, fue postulado por primera vez en 2016 por Konstantin Batygin y Michael Brown de Caltech, este último también descubrió el planeta enano Eris en 2005. Su evidencia original se centró predominantemente en la agrupación de objetos transneptunianos (TNO), que son objetos que pasan la mayor parte de sus órbitas más lejos del sol que Neptuno. Eso es bastante lejos. Más específicamente, el dúo se había acercado a los TNO con altas inclinaciones, lo que significa que los objetos orbitaban alrededor del sol en ángulos pronunciados con respecto al plano de la eclíptica.
Debido a que el contenido del sistema solar se formó a partir de un disco alrededor del sol, esperaríamos que las órbitas de todo lo que orbita alrededor del sol se mantuvieran relativamente cerca del plano de ese disco. Sin embargo, algunos no lo hacen, y el equipo infiere esto como evidencia de que el Planeta Nueve gravedad podría estar sacando los objetos de la eclíptica y agrupándolos en órbitas muy inclinadas que comparten «ábsides» similares (puntos más cercanos y distantes en sus órbitas alrededor del sol) y que están orientados con una inclinación similar lejos de la eclíptica.
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Sin embargo, algunos astrónomos se mantuvieron escépticos, argumentando que lo que Batygin y Brown vieron como agrupación es sólo una ilusión causada por sesgo de observación. El dúo Caltech cuestiona esto y, de hecho, ha publicado un artículo que se centra particularmente en observaciones de TNO de baja inclinación que no se agrupan, pero que aún tienen peculiaridades.
Estos TNO helados son extraños porque pasan la mayor parte de su vida cientos de veces más lejos del sol que Tierra Lo es, pero sus órbitas son tan alargadas que se lanzan en picado y pasan un rato más cerca del Sol que Neptuno, que está sólo 30 veces más lejos del Sol que la Tierra. «Con este trabajo, observamos objetos con órbitas de período largo pero que también interactúan fuertemente con Neptuno, específicamente aquellos que cruzan la órbita de Neptuno», dijo Batygin. espacio.com.
Para ser claros, esto no incluye todos los objetos que cruzan la órbita de Neptuno. Plutón es un buen contraejemplo. Al igual que Plutón, la mayoría de los TNO no tienen órbitas tan alargadas como las incluidas en la nueva investigación del equipo. Más bien, la mayoría de los TNO tienen trayectorias que los mantienen relativamente cerca de Neptuno durante períodos prolongados de tiempo. tiempo de modo que puedan ser controlados por la gravedad del gigante de hielo.
El equipo, sin embargo, se preocupó sólo por aquellos TNO que reciben cientos de unidades astronómicas lejos de las mareas gravitacionales de Neptuno, donde el Planeta Nueve puede ejercer influencia sobre ellas (si es que existe, por supuesto). Debido a que estos objetos estudiados provienen de todas las direcciones cercanas al plano de la eclíptica, sin exhibir ningún comportamiento de agrupamiento, la misma afirmación de sesgo formulada en evidencia previa sobre los TNO de agrupamiento de alta inclinación no se sostiene.
Los TNO estudiados, y cualquiera que se encuentre en trayectorias similares, no pasan demasiado tiempo en sus órbitas; A lo largo de millones de años, la gravedad del gigante de hielo azul Neptuno inevitablemente los aleja, dispersándolos por todas partes y, a veces, incluso fuera del sistema solar. Esto significa que cualquier cosa que envíe TNO a las órbitas que cruzan a Neptuno lo hace continuamente. Debe existir un proceso continuo para mantener reabastecido el suministro de TNO. Esto significa que el culpable no puede ser algo que haya sucedido en un pasado lejano, como una estrella que pasa muy cerca. Tiene que ser algo que todavía exista.
Hay dos escenarios que podrían colocar regularmente a los TNO en órbitas largas y circulares que se cruzan en el camino de Neptuno. Un escenario es el de la marea galáctica, que es la fuerza de marea gravitacional de la Via Láctea a nuestro alrededor actuando sobre objetos dentro del Nube de Oortque se encuentra mucho más allá de Neptuno. Estos objetos solo sienten vagamente la gravedad del sol debido a su distancia de nuestra estrella anfitriona, pero la marea galáctica puede acercarlos más a Neptuno.
El otro escenario (quizás el más interesante) es que la gravedad del Planeta Nueve está perturbando estos objetos de la Nube de Oort lo suficiente como para que con el tiempo se acerquen más a Neptuno.
Batygin y su equipo (Michael Brown, Alessandro Morbidelli del Observatorio de la Costa Azul en Niza, Francia, y David Nesvorny del Instituto de Investigación del Suroeste en Boulder, Colorado) realizaron dos conjuntos de simulaciones utilizando datos de observación de objetos reales. TNO de baja inclinación que cruzan Neptuno para saber qué escenario es más preciso.
Una simulación involucró un planeta con una masa cinco veces mayor que la de la Tierra influyendo en los TNO (las propiedades simuladas que usaron para el Planeta Nueve se derivan de las características que mejor explicaban la evidencia anterior, como la agrupación de los TNO de alta inclinación), mientras que la otra La simulación no tenía ningún Planeta Nueve y modeló solo la marea galáctica. ¿Cuál sería más hábil para lograr que los TNO pasen por Neptuno?
Las simulaciones mostraron que los TNO de baja inclinación sólo pueden penetrar regularmente la órbita de Neptuno si el Planeta Nueve está realmente allí para lanzarlos. Por sí solos, se calculó que los remolinos de las mareas galácticas eran demasiado débiles para hacer que los TNO pasaran más allá de Neptuno. Por lo tanto, en la simulación de mareas galácticas, los TNO llegan a una cierta distancia del Sol y no más cerca, pero en el escenario del Planeta Nueve, los TNO se distribuyen a lo largo de una variedad de órbitas que cruzan a Neptuno, lo que coincide con lo que vemos en la realidad. .
«Demostramos que se puede rechazar el escenario en el que todo esto sucede debido a las mareas galácticas con un grado sorprendente de significancia estadística», dijo Batygin. «Por el contrario, el escenario del Planeta Nueve es perfectamente compatible con los datos».
Batygin lo compara con un partido de fútbol, donde Neptuno es el portero. Las mareas galácticas pueden disparar a los TNO hacia la portería, pero no con suficiente fuerza para superar al portero. Planet Nine, por otro lado, es como un Harry Kane planetario, que regularmente dispara los TNO más allá de Neptuno con delicadeza.
«Lo que vemos en los datos son un montón de balones dentro de la portería», dijo Batygin.
Aún así, la búsqueda del delantero del fútbol continúa.
A finales de esta década, el Observatorio Vera Rubin en Chile se abrirá y comenzará a realizar un estudio nocturno de todo el cielo con su espejo telescópico de 8,4 metros. Podrá probar la evidencia disponible hasta el momento sobre el Planeta Nueve: la agrupación de las órbitas, la alineación de sus planos orbitales, sus pronunciadas inclinaciones orbitales y la prevalencia de la órbita retrógrada (órbita hacia atrás). centauros. Se refieren a cuerpos helados que provienen de la Nube de Oort y que actualmente orbitan entre los planetas exteriores del sistema solar. Si alguna de estas son ilusiones causadas por sesgos de observación, entonces la Vera Rubin las observaciones revelarán que lo son. Aunque, por el contrario, podría fortalecer la evidencia y encontrar muchos más TNO que exhiban las mismas influencias potenciales del Planeta Nueve.
«Se pondrán a prueba todas estas líneas gravitacionales de evidencia con una nueva encuesta independiente que no esté sujeta a los mismos sesgos que las anteriores», dijo Batygin.
Incluso es posible que el Observatorio Vera Rubin llegue hasta el final y encuentre el gran tamal.
«En virtud de su eficiencia, tal vez, sólo tal vez, encuentre el Planeta Nueve», dijo Batygin. «Eso sería genial.»
Los nuevos resultados han sido aceptados para su publicación en The Astrophysical Journal Letters y actualmente están disponibles como preimpresión.