Ответ на тайну Планеты 9 может прийти раньше, чем вы думаете

Астрономы знают очень мало О далекой внешней Солнечной системе – за Нептуном, Плутоном и далеким поясом Койпера. За последние семь лет некоторые ученые заметили некоторые гравитационные аномалии в этом загадочном регионе и выдвинули гипотезу о том, что должен существовать неизведанный мир под названием Девятая Планета, скрывающийся на внешних краях заднего двора нашей галактики.

Если это правда, эта планета не будет похожа ни на одну другую планету Солнечной системы. Земля в 10 раз больше, ей требуется от 10 000 до 20 000 лет, чтобы совершить оборот вокруг Солнца. Для сравнения, Нептуну требуется всего 165 лет, чтобы совершить такое же путешествие.

Но есть альтернативное объяснение этих аномалий: некоторые астрономы считают, что это может объяснить целый пояс ледяных тел, некоторые из которых могут быть размером с Землю.

Через два года судьба Девятой Планеты, этого нового космического пояса и других альтернативных объяснений будет проверена, когда обсерватория Веры С. Рубин откроется для первых лучей. Обсерватория, расположенная на вершине горы в центральной части Чили, начнет исследование «Наследие пространства и времени» (LSST) в 2024 году. Как только этот телескоп следующего поколения будет запущен и запущен, он сможет обнаружить тысячи вещей, о которых мы никогда не знали, и изменить все. мы знаем о нашей системе Солнечная.

новая возможность – В 2016 году астрономы Калифорнийского технологического института Майк Браун и Константин Батыгин выдвинули гипотезу о том, что некоторые головокружительные явления, происходящие во внешней части Солнечной системы, в частности странные и экстремальные орбиты карликовых планет и других ледяных тел, указывающие на один и тот же участок космоса, могут быть объясняется существованием девятой планеты.

Этот предполагаемый мир должен быть размером с Нептун, и его самое близкое сближение с Солнцем, или перигелием, будет составлять 300 а.е. (расстояние между Землей и Солнцем составляет 1 а.е.), или около 27,9 миллиард миль. Для сравнения, перигелий Плутона составляет всего 29,6 а.е.

Планета Девять, возможно, выбросила объекты слева на их странные орбиты.Калифорнийский технологический институт

Если бы Девятая Планета была реальной, это была бы не первая планета, обнаруженная благодаря силе, которую она оказывает на другие тела. В 1846 году ученые знали, что там должен находиться другой мир из-за искажений орбиты Урана. После изящно сложных вычислений французского астронома Урбена Леверье вскоре после этого был открыт Нептун. Перенесемся в 21 век, и некоторые астрономы считают, что история повторится.

Некоторые… но не все.

Сказала Энн-Мари Мэдиган, доцент астрофизики в Боулдере, Университет Колорадо. обратный. «На этой планете нет ничего естественного».

Именно поэтому Мадиган ищет не одну планету — она ищет целый пояс небесных тел. Как и девятая планета, это будет предполагаемый пояс Здерика-Мадигана, или ЗМ. действительно Там, вдали от пояса Койпера, некоторые его тела находятся более чем в два раза дальше от Солнца, чем Плутон в перигелии. В отличие от пояса Койпера, этот пояс ZM отклоняется от орбитальной плоскости, имеет орбитальные скопления и содержит более 10 земных масс материала — аналогично предсказанию массы Девятой Планеты. Там плавает множество неизвестных обломков, учитывая, что масса пояса Койпера меньше массы одной планеты.

Запустив симуляции, сосредоточенные на гравитационном взаимодействии между объектами в этом гипотетическом поясе, Мэдиган и ее команда обнаружили, что их теория объясняет, почему некоторые объекты странным образом равномерно вращаются вокруг Солнца. Мэдиган считает, что некоторые из уже открытых карликовых планет, такие как Седна и 2012 VP113, он же Байден (да, тот самый Байден, который в то время был вице-президентом), являются членами этого пояса ЗМ. Седна, например, имеет желоб в 76 а.е. и может представлять собой внутренний край этого гипотетического пояса. Если бы это было правдой, то были бы еще бесчисленные тысячи подобных вещей, ожидающих своего открытия.

«Если вы не можете объяснить, как туда попала Девятая планета, вы не сможете разгадать всю историю», — говорит Мэдиган.

“[With our theory] Мы понимаем каждый шаг… вам не нужно ничего нового в Солнечной системе. Вам нужно только принять во внимание гравитацию этих маленьких объектов».

Предыдущая работа Мэдиган о том, как звезды вращаются вокруг сверхмассивных черных дыр (таких как та, что находится в центре нашей галактики), вдохновила ее на исследование того, может ли что-то подобное происходить в меньшем масштабе в нашей Солнечной системе. Согласно ее исследованиям, когда звездный диск вращается вокруг сверхмассивной черной дыры, гравитационное притяжение между звездами делает диск нестабильным. Звезды медленно выпрыгивают из орбитальной плоскости и начинают собираться.

Когда в 2014 году во внешней части Солнечной системы начали появляться свидетельства странных скоплений объектов на орбите, Мэдиган заметил поразительное сходство. «То, что я изучал, о звездах, вращающихся вокруг сверхмассивных черных дыр, кластеризуется точно таким же образом».

Пояс ZM — не единственная альтернатива головоломке Planet Nine. Астрономы из Гарварда считают, что этот необъяснимый гравитационный эффект мог исходить от первичной черной дыры размером с грейпфрут. Напротив, другие считают, что все это просто проблема плохого размера выборки и предвзятости отбора, предполагая, что Девятая Планета или какая-либо теория вообще не нужны.

Чтобы узнать настоящий ответ, астрономам нужно больше доказательств — и они скоро получат их немало.

Верхняя часть телескопа Vera C. Rubin в сборе. H Stockebrand / Rubin Obs / NSF / AURA

глаза в небо – Хотя у LSST много научных целей, одной из самых больших является картографирование внешней части Солнечной системы с помощью зеркала шириной 8,4 метра для обнаружения объектов, ранее не обнаруживаемых другими телескопами.

В течение 15 лет Марио Юрич работал над проектом обсерватории Vera C. Rubin LSST. Как директор Исследовательского института астрофизики и космологии (DiRAC) при Вашингтонском университете, Горио и его команда сосредоточены на вещах, которые можно наблюдать и которые меняют свое положение, будь то черная дыра, пожирающая сверхновую, или невидимая теоретическая девятый. Планета, путешествующая по нашей Солнечной системе.

«Люди склонны сосредотачиваться на 30-метровых телескопах, потому что они большие и дорогие, — говорит Горио. обратный. “Робин здесь через два года… [and] Эта штука перепишет учебники».

По словам Юрича, во внешней Солнечной системе известно около 4000 объектов. Считается, что в течение первых двух лет миссии LSST это число, вероятно, вырастет как минимум до 40 000 — даже 100 000 единиц не может быть и речи. LSST достигает этой замечательной возможности отображения, используя высокотехнологичное оборудование. Самое главное, это мощное программное обеспечение, способное просеивать ошеломляющее количество данных и представлять наиболее важные для астрономов фрагменты.

Корё не обязательно верит в девятую планету (он шутит, что один из его учеников называет ее «планетой»). Нин‘), но он будет следовать туда, куда ведут наблюдения LSST — девятая планета, новый пояс ZM или даже вообще ничего.

«У нас есть этот уникальный телескоп, который действительно может углубляться и отображать Солнечную систему более подробно, чем все, что у нас было раньше», — говорит Юрич. «Можем ли мы действительно использовать его для подтверждения или опровержения этих теорий о том, что во внешней части Солнечной системы может быть что-то, о чем мы еще не знаем?»

Согласно моделированию, ответ положительный. В рамках подготовки к миссии LSST Юрич и его команда провели серию симуляций, чтобы выяснить, будет ли этот новый телескоп обнаруживать объекты, как предполагалось, в поясе ZM Мэдигана. Учитывая размер, расстояние и отражающую поверхность этих объектов, команда успешно пришла к выводу, что LSST предоставит веские доказательства в пользу или против теории Мэдигана.

Самая сильная поддержка пояса ZM была бы, если бы LSST мог найти много карликовых планет, объектов размером с Луну или других ледяных объектов с орбитами больше, чем у Седны. Если их будет обнаружено много, их присутствие может указывать на то, что по всему поясу рассеяно достаточно массы, чтобы объяснить гравитационные аномалии Солнечной системы. Если таких объектов очень мало, другие объяснения, такие как девятая планета, имеют больше смысла.

В любом случае, Юрич уверен, что в течение первых двух лет процесса LSST у нас будет ответ на то, что там происходит на самом деле. «Вещи, которые они ожидают, скоро будут обнаружены LSST», — говорит он. «Когда дело доходит до изучения Солнечной системы, такое случается раз в поколение».

LSST раскроет тайны Солнечной системы и того, как она сформировалась, нарисовав более полную картину того, как она выглядит сегодня.

Leave a Comment