Correspondant au troisième anniversaire de leur annonce faisant l'hypothèse de l'existence d'une neuvième planète dans le système solaire, Mike Brown et Konstantin Batygin de Caltech publient deux articles analysant les preuves de l'existence de Planet Nine.

Les articles offrent de nouveaux détails sur la nature et l'emplacement présumés de la planète, qui fait l'objet d'une intense recherche internationale depuis l'annonce de Batygin et Brown en 2016.

La première, intitulé "Regroupement orbital dans le système solaire lointain, " a été publié dans Le journal astronomique le 22 janvier. L'hypothèse Planet Nine est fondée sur des preuves suggérant que le regroupement d'objets dans la ceinture de Kuiper, un champ de corps glacés qui s'étend au-delà de Neptune, est influencé par les remorqueurs gravitationnels d'une planète invisible. La question reste ouverte de savoir si ce regroupement se produit effectivement, ou s'il s'agit d'un artefact résultant d'un biais dans la manière et l'endroit où les objets de la ceinture de Kuiper sont observés.

Pour évaluer si un biais d'observation est à l'origine du regroupement apparent, Brown et Batygin ont développé une méthode pour quantifier la quantité de biais dans chaque observation individuelle, puis calculé la probabilité que le regroupement soit faux. Cette probabilité, ils ont trouvé, est d'environ un sur 500.

"Bien que cette analyse ne dise rien directement sur la présence de Planet Nine, cela indique que l'hypothèse repose sur une base solide, " dit Brown, le professeur Richard et Barbara Rosenberg d'astronomie planétaire.

Le deuxième article est intitulé "The Planet Nine Hypothesis, " et est une critique invitée qui sera publiée dans le prochain numéro de Rapports de physique . L'article fournit des milliers de nouveaux modèles informatiques de l'évolution dynamique du système solaire lointain et offre un aperçu actualisé de la nature de la planète neuf, y compris une estimation qu'il est plus petit et plus proche du soleil qu'on ne le pensait auparavant. Basé sur les nouveaux modèles, Batygin et Brown, avec Fred Adams et Juliette Becker (BS '14) de l'Université du Michigan, ont conclu que Planet Nine a une masse d'environ cinq fois celle de la Terre et a un demi-grand axe orbital d'environ 400 unités astronomiques. (AU), le rendant plus petit et plus proche du soleil qu'on ne le pensait auparavant, et potentiellement plus lumineux. Chaque unité astronomique équivaut à la distance entre le centre de la Terre et le centre du soleil, soit environ 149,6 millions de kilomètres.

"A cinq masses terrestres, Planet Nine rappellera probablement une super-Terre extrasolaire typique, " dit Batygine, professeur adjoint de science planétaire et boursier Van Nuys Page. Les super-Terres sont des planètes dont la masse est supérieure à celle de la Terre, mais nettement inférieur à celui d'une géante gazeuse. "C'est le chaînon manquant du système solaire pour la formation des planètes. Au cours de la dernière décennie, des études de planètes extrasolaires ont révélé que des planètes de taille similaire sont très courantes autour d'autres étoiles semblables au soleil. Planet Nine va être la chose la plus proche que nous trouverons d'une fenêtre sur les propriétés d'une planète typique de notre galaxie."

Batygin et Brown ont présenté la première preuve qu'il pourrait y avoir une planète géante traçant un étrange, orbite très allongée à travers le système solaire externe le 20 janvier, 2016. Ce juin, Brown et Batygin ont donné plus de détails, y compris les contraintes d'observation sur l'emplacement de la planète le long de son orbite.

Au cours des deux prochaines années, ils ont développé des modèles théoriques de la planète qui expliquaient d'autres phénomènes connus, comme par exemple pourquoi certains objets de la ceinture de Kuiper ont une orbite perpendiculaire par rapport au plan du système solaire. Les modèles résultants ont accru leur confiance dans l'existence de Planet Nine.

Après l'annonce initiale, astronomes du monde entier, dont Brown et Batygin, a commencé à chercher des preuves d'observation de la nouvelle planète. Bien que Brown et Batygin aient toujours accepté la possibilité que Planet Nine n'existe pas, ils disent que plus ils examinent la dynamique orbitale du système solaire, plus les preuves à l'appui semblent solides.

"Ma caractéristique préférée de l'hypothèse Planet Nine est qu'elle est testable par observation, " dit Batygin. " La perspective de voir un jour de vraies images de Planet Nine est absolument électrisante. Bien que trouver la planète neuf astronomiquement soit un grand défi, Je suis très optimiste que nous allons l'imaginer au cours de la prochaine décennie."