Zápletka v honbě za devátou planetou houstne

Foto: Neptune/Openverse

Vnější části sluneční soustavy by mohly ukrývat další planetu nebo důkazy, které mění zákony gravitace

Dvojice teoretických fyziků hlásí, že stejná pozorování, která inspirovala honbu za devátou planetou, by mohla být ve sluneční soustavě důkazem modifikovaného gravitačního zákona původně vyvinutého k pochopení rotace galaxií. Jejich práce byla nedávno publikována v The Astronomical Journal.

Výzkumníci Harsh Mathur, profesor fyziky na Univerzitě Case Western Reserve a Katherine Brownová, docentka fyziky na Hamilton College, učinili toto tvrzení poté, co studovali účinek, který by měla galaxie Mléčná dráha na objekty ve vnější sluneční soustavě – pokud  by zákony gravitace byly řízeny teorií známou jako Modified Newtonian Dynamics (nebo MOND).

MOND navrhuje, že slavný gravitační zákon Isaaca Newtona platí do určité míry. To znamená, že když se gravitační zrychlení předpovězené Newtonovým zákonem dostatečně sníží, MOND umožní, aby převzalo jiné gravitační chování. 

Pozorovací úspěch MOND na galaktických měřítcích je důvodem, proč jej někteří vědci považují za alternativu k „temné hmotě“, což je termín, který fyzici používají k popisu předpokládané formy hmoty, která by měla gravitační účinky, ale nevyzařovala žádné světlo.

„MOND je opravdu dobrý ve vysvětlování pozorování v galaktickém měřítku,“ řekl Mathur, „ale nečekal jsem, že to bude mít znatelné účinky na vnější sluneční soustavu.“

Foto: Harsh Mathur/Astronomical Journal

Jejich práce byla nedávno publikována v The Astronomical Journal.

„Nápadné“ zarovnání

Mathur a Brown studovali vliv MOND na galaktickou dynamiku již dříve. Ale začali se zajímat o lokálnější efekty MOND poté, co astronomové v roce 2016 oznámili, že hrstka objektů ve vnější sluneční soustavě vykazuje orbitální anomálie, které lze vysvětlit devátou planetou.

Orbitální zvláštnosti vedly k historickým objevům již dříve: Neptun byl objeven prostřednictvím svého gravitačního tahu na oběžných drahách blízkého objektu, nepatrná precese Merkuru poskytla první důkazy na podporu Einsteinovy ​​teorie obecné relativity a astronomové nedávno použili orbitální dynamiku k odvození přítomnost supermasivní černé díry ve středu naší Galaxie.

Brown si uvědomil, že MONDovy předpovědi mohou být v rozporu s pozorováními, která motivovala hledání deváté planety. „Chtěli jsme zjistit, zda data, která podporují hypotézu Planet Nine, účinně vyloučí MOND,“ řekla.

Místo toho Mathur a Brown zjistili, že MOND předpovídá přesné shlukování, které astronomové pozorovali. Během milionů let by podle nich byly oběžné dráhy některých objektů ve vnější sluneční soustavě zataženy do zarovnání s vlastním gravitačním polem galaxie.

Když zakreslili oběžné dráhy objektů z datového souboru planety devět proti vlastnímu gravitačnímu poli galaxie, „zarovnání bylo nápadné,“ řekl Mathur.

Autoři upozorňují, že současný soubor dat je malý a že jakýkoli počet dalších možností se může ukázat jako správný; jiní astronomové tvrdili, že orbitální zvláštnosti jsou například výsledkem zkreslení pozorování.

„Bez ohledu na výsledek,“ řekl Brown, „tato práce zdůrazňuje potenciál vnější sluneční soustavy sloužit jako laboratoř pro testování gravitace a studium základních problémů fyziky.“