Koniec zabawy w transneptunowego chowanego jest bliski. Jeśli Planeta X istnieje, to prawie ją mamy

Opublikowane na początku 2024 r. w czasopiśmie „The Astronomical Journal” wyniki poszukiwań nieuchwytnej „dziewiątej planety” Układu Słonecznego, zwanej też niekiedy „Planetą X” (1), hipotetycznego obiektu, która potencjalnie krążyć ma daleko poza orbitą Neptuna i Plutona, skłaniają do konkluzji, że albo tej planety nie ma, albo jesteśmy już blisko jej obserwacji.

Celem owych najnowszych badań było skrócenie listy możliwych lokalizacji owej domniemanej planety. Michael Brown, profesor astronomii w Caltech i główny autor badania, powiedział w rozmowie z „Universe Today”, że kluczowe dla niego było wykorzystanie danych z Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System). Uczeni wykorzystali dane z pakietu obserwacyjnego „Data Release 2” (DR2) pochodzące z tego programu oraz wyniki wcześniejszych badań.

Astrofizycy krok po kroku wykluczali kolejne sekcje przestrzeni kosmicznej, w których można by znaleźć dziewiątą planetę. Poprzednie analizy wykorzystujące dane z archiwum Zwicky Transient Facilities i The Dark Energy Survey wykluczyły 61 proc. przestrzeni. Najnowsze badania przeprowadzone przez Browna, jego współpracownika od lat, Konstantina Batygina, również z CalTech i Matthew Holmana z Uniwersytetu Harvarda powiększyły obszar wykluczenia do 78 proc. Choć może się to wydawać niewielki postęp, takie ograniczenie przestrzeni poszukiwań oznacza zmniejszenie liczby potencjalnych obiektów, które mogą być dziewiątą planetą z 1,2 miliarda do 244 milionów.

Ponadto naukowcy przedstawili również nowe szacunki dotyczące przybliżonej orbity (mierzonej w jednostkach astronomicznych i masy hipotetycznego obiektu. Według nich to odpowiednio 500 j.a. i 6,6 masy Ziemi. Jak komentuje to Brown, „byłaby to piąta co do wielkości planeta naszego Układu Słonecznego i jedyna o masie pomiędzy Ziemią a Uranem. Takie planety są powszechne wokół innych gwiazd”.

„Choć chciałbym powiedzieć, że najważniejszym wynikiem [naszych badań - MT] było znalezienie dziewiątej planety, to jednak tak nie jest”, kwituje Brown. Jeśli chodzi o dalsze badania, to jego zdaniem, „dziewiątą planetę najprawdopodobniej znajdzie program obserwacji nieba LSST (Legacy Survey of Space and Time), gdy zostanie uruchomiony za rok lub dwa”. Plan LSST zakłada dekadę obserwacji nieba południowego z wykorzystaniem obserwatorium Very Rubin w Chile, które jest obecnie w budowie. Cele programu to przede wszystkim badanie asteroid bliskich Ziemi i małych ciał planetarnych w naszym Układzie Słonecznym, ale także badania głębszego kosmosu, właściwości ciemnej materii i ciemnej energii oraz ewolucji Drogi Mlecznej. W tym wszystkim pomieści się przegląd nieba w poszukiwaniu „Planety X”.

Stare podejrzenia powracają

Hipoteza dotycząca istnienia dziewiątej planety (choć wtedy tak jej nie nazywano, bo nie była ustalona jeszcze liczba zdefiniowanych planet Układu Słonecznego) pojawiła się wkrótce po odkryciu Neptuna w 1846 roku. Powtórzona została w artykule amerykańskiego astronoma Clyde’a Tombaugha, odkrywcy Plutona w 1930 roku. W latach 2016 i 2017 temat powrócił, gdy pojawiły się nowe silne poszlaki, oparte głównie na anomaliach orbitalnych mniejszych obiektów transneptunowych (ETNO).

Głównymi przesłankami sugerującymi istnienie „Planety X” są: anomalne orbity niektórych obiektów zewnętrznego Pasa Kuipera, które wydają się być odchylane pod wpływem grawitacji nieznanego masywnego ciała, grupowanie się obiektów zewnętrznej sfery Pasa Kuipera w podobnych odległościach i o podobnym nachyleniu orbit, co mogłoby wynikać z oddziaływania „Planety X”, i inne obserwacje astronomiczne wskazujące na obecność niewidocznego obiektu o masie kilku/kilkunastu mas Ziemi w odległości kilkuset jednostek astronomicznych od Słońca.

Jednak dotychczasowe poszukiwania i obserwacje nie doprowadziły do bezpośredniej detekcji tego ciała. Hipoteza „Planety X” pozostaje więc na razie jedynie hipotezą, choć w ostatnich latach prawdopodobieństwo jej prawdziwości wzrosło.

Nie należy zapominać, iż istnienie tajemniczej planety nie jest jedynym sposobem na wyjaśnienie dziwnych zjawisk w tym obszarze przestrzeni kosmicznej. Nie można wykluczyć np., że grupa odległych obiektów, w tym innych planet karłowatych, komet i księżyców, może wspólnie zakłócać orbity ETNO. Są alternatywne wobec „Planety X” hipotezy, że mogłaby to być wielka bryła lodu i skał lub niewielka czarna dziura.

Inne możliwe, potencjalnie rozczarowujące, wyjaśnienie zjawisk ETNO polega na tym, że byłby to po prostu błąd obserwacji. Jednak dzięki szeroko zakrojonej analizie statystycznej uczeni z zespołu Browna doszli do wniosku, że jest mało prawdopodobne, by chodziło o błędy. Sam Michael Brown bierze pod uwagę także inną możliwość, że w rzeczywistości jest to dużo większa i bardziej odległa planeta znajdująca się znacznie dalej w Obłoku Oorta, w odległości około 3,2 roku
świetlnego.

Niektórzy badacze, w tym fizyk teoretyczny Harsh Mathur, uważają, że nowa wersja teorii grawitacji, zwana zmodyfikowaną dynamiką Newtona lub po prostu MOND, może wykluczyć z gry zarówno dziewiątą planetę, jak też ciemną materię. Sam Mathur wcale jednak nie jest przeciwnikiem hipotezy dziewiątej planety. „Jeśli ją znajdziemy, to myślę, że byłaby to fajna rzecz”, mówił w 2023 r. w wywiadzie dla serwisu „Motherboard”. „Jak często odkrywasz nową planetę w Układzie Słonecznym?”. Według niego będzie to jednak oznaczać, że w tym przypadku interpretacja MOND nie działa. „Jeśli jednak nie zostanie znaleziona, będzie to dostarczać dowodów na prawdziwość MOND, co również jest bardzo ekscytujące, ponieważ jest to nowa teoria grawitacji”, mówi Mathur.

Szukając „Planety X”, możemy znaleźć inne planety i różnego rodzaju nieznane dotychczas obiekty w odległych zakątkach naszego Układu Słonecznego. Zatem, tak czy inaczej, wysiłek ten byłby opłacalny, ponieważ poszerzałby naszą wiedzę, nawet gdyby nie udało się ostatecznie znaleźć głównego celu poszukiwań. Zresztą, nawet jeśli znajdziemy ową dziewiąta planetę, to niewykluczone, że będzie ona inna, niż się spodziewamy.

Mirosław Usidus