L'année dernière, les astronomes ont annoncé l'existence d'une planète inconnue dans notre système solaire. Cependant, cette hypothèse a été remise en cause par la suite car des biais dans les données d'observation ont été détectés. Maintenant, Les astronomes espagnols ont utilisé une nouvelle technique pour analyser les orbites des objets dits extrêmes transneptuniens et, encore une fois, ils rapportent qu'il y a quelque chose qui les perturbe :une planète située à une distance comprise entre 300 et 400 fois la distance Terre-Soleil.

Début 2016, chercheurs du California Institute of Technology (Caltech, USA) ont annoncé avoir la preuve de l'existence de cet objet, situé à une distance moyenne de 700 UA et avec une masse 10 fois supérieure à celle de la Terre. Leurs calculs étaient motivés par la distribution particulière des orbites trouvées pour les objets transneptuniens (TNO) dans la ceinture de Kuiper, ce qui suggérait la présence d'une planète neuf dans le système solaire.

Cependant, les scientifiques du projet canadien-français-hawaïen OSSOS ont détecté des biais dans leurs propres observations des orbites des TNOs, qui avaient été systématiquement dirigés vers les mêmes régions du ciel, et a estimé que d'autres groupes, dont le groupe Caltech, peut-être rencontrer les mêmes problèmes. Selon ces scientifiques, il n'est pas nécessaire de proposer l'existence d'un perturbateur massif pour expliquer ces observations, car ils sont compatibles avec une distribution aléatoire des orbites.

Maintenant, cependant, deux astronomes de l'Université Complutense de Madrid ont appliqué une nouvelle technique moins exposée aux biais d'observation pour étudier les objets dits « extrêmes trans-neptuniens » (ETNO) - situés à des distances moyennes supérieures à 150 UA, et qui ne croisent jamais l'orbite de Neptune. Pour la première fois, les distances de leurs nœuds au soleil ont été analysées, et les résultats, publié dans la revue MNRAS , indiquent une fois de plus une planète au-delà de Pluton.

Les nœuds sont les deux points auxquels l'orbite d'un ETNO, ou tout autre corps céleste, traverse le plan du système solaire. Ce sont les points précis où la probabilité d'interagir avec d'autres objets est la plus élevée, et donc, à ces endroits, les ETNO peuvent subir un changement drastique de leurs orbites ou même une collision.

Comme les comètes qui interagissent avec Jupiter

« S'il n'y a rien pour les perturber, les nœuds de ces objets transneptuniens extrêmes doivent être uniformément répartis, car il n'y a rien à éviter pour eux, mais s'il y a un ou plusieurs perturbateurs, deux situations peuvent se présenter, " explique Carlos de la Fuente Marcos, l'un des auteurs, au SINC. "Une possibilité est que les ETNO soient stables, et dans ce cas, ils auraient tendance à avoir leurs nœuds éloignés du chemin d'éventuels perturbateurs. Mais s'ils sont instables, ils se comporteraient comme les comètes qui interagissent avec Jupiter, tendant à avoir l'un des nœuds proche de l'orbite du perturbateur hypothétique."

À l'aide de calculs et d'exploration de données, les astronomes espagnols ont découvert que les nœuds des 28 ETNO analysés (et les 24 centaures extrêmes avec des distances moyennes du soleil de plus de 150 UA) sont regroupés dans certaines plages de distances du soleil; par ailleurs, ils ont trouvé une corrélation où aucune ne devrait exister entre les positions des nœuds et l'inclinaison, l'un des paramètres qui définit l'orientation des orbites de ces objets glacés dans l'espace.

"En supposant que les ETNO sont dynamiquement similaires aux comètes qui interagissent avec Jupiter, nous interprétons ces résultats comme des signes de la présence d'une planète qui interagit activement avec eux dans une plage de distances de 300 à 400 UA, " dit De la Fuente Marcos. "Nous pensons que ce que nous voyons ici ne peut pas être attribué à la présence d'un biais d'observation."

Jusqu'à maintenant, des études qui remettaient en cause l'existence de Planet Nine en utilisant les données disponibles pour ces objets transneptuniens ont fait valoir qu'il y avait eu des erreurs systématiques liées aux orientations des orbites (définies par trois angles) en raison de la façon dont les observations avaient été faites. Néanmoins, les distances nodales dépendent principalement de la taille et de la forme de l'orbite, paramètres relativement exempts de biais d'observation.

"C'est la première fois que les nœuds sont utilisés pour essayer de comprendre la dynamique des ETNOs", De la Fuente Marcos dit, ajoutant que découvrir plus d'ETNO (pour le moment, seulement 28 sont connus) permettrait de confirmer le scénario proposé et par la suite de contraindre l'orbite de la planète inconnue via l'analyse de la distribution des nœuds.

Les auteurs notent que leur étude soutient l'existence d'un objet planétaire dans la gamme de paramètres considérés à la fois dans l'hypothèse Planet Nine de Mike Brown et Konstantin Batygin de Caltech, et dans l'original proposé en 2014 par Scott Sheppard du Carnegie Institute et Chadwick Trujillo de la Northern Arizona University; cela correspond également à leurs propres études antérieures, ce qui suggère qu'il y a plus d'une planète inconnue dans notre système solaire.

Existe-t-il aussi une planète dix ?

De la Fuente Marcos explique que l'hypothétique Planète Neuf suggérée dans cette étude n'a rien à voir avec une autre planète ou planétoïde possible situé beaucoup plus près de nous, et évoqué par d'autres découvertes récentes. En appliquant également le data mining aux orbites des TNO de la ceinture de Kuiper, les astronomes Kathryn Volk et Renu Malhotra de l'Université d'Arizona (USA) ont découvert que le plan sur lequel ces objets orbitent autour du soleil est légèrement déformé, un fait qui pourrait s'expliquer s'il existe un perturbateur de la taille de Mars à 60 UA du soleil.

"Compte tenu de la définition actuelle d'une planète, cet autre objet mystérieux n'est peut-être pas une vraie planète, même s'il a une taille similaire à celle de la Terre, car il pourrait être entouré d'énormes astéroïdes ou planètes naines, " explique l'astronome espagnol. " En tout cas, nous sommes convaincus que les travaux de Volk et Malhotra ont trouvé des preuves solides de la présence d'un corps massif au-delà de la soi-disant falaise de Kuiper, le point le plus éloigné de la ceinture transneptunienne, à environ 50 UA du soleil, et nous espérons pouvoir présenter bientôt une nouvelle œuvre qui soutient également son existence."