La recherche de Planet Nine - une neuvième planète hypothétique de notre système solaire - peut se résumer à localiser les traînées orbitales les plus faibles dans un coin incroyablement sombre de l'espace.

C'est exactement ce que les astronomes de Yale, Malena Rice et Gregory Laughlin, tentent avec une technique qui récupère la lumière diffusée à partir de milliers d'images de télescopes spatiaux et identifie les voies orbitales d'objets auparavant non détectés.

"Vous ne pouvez vraiment pas les voir sans utiliser ce genre de méthode. Si Planet Nine est là-bas, ça va être incroyablement sombre, " dit Riz, auteur principal d'une nouvelle étude qui a été acceptée par Le Journal des sciences planétaires .

Riz, un doctorat étudiant en astronomie et chercheur diplômé de la National Science Foundation, a présenté les résultats le 27 octobre lors de la réunion annuelle de la division des sciences planétaires de l'American Astronomical Society.

La possibilité d'une neuvième planète dans le système solaire de la Terre, situé au-delà de l'orbite de Neptune, a pris de l'ampleur parmi les astronomes ces dernières années lorsqu'ils ont examiné les curieuses orbites d'un amas de petites, objets glacés dans la ceinture de Kuiper. De nombreux astronomes pensent que l'alignement de ces objets - et leurs trajectoires - indiquent l'influence d'un objet invisible.

Bien que la grande majorité de la lumière observée depuis les planètes du système solaire soit de la lumière réfléchie, la quantité de lumière solaire réfléchie diminue considérablement pour une planète aussi éloignée que la planète neuf, probablement 12 à 23 fois plus éloigné du soleil que Pluton.

S'il existe, Planet Nine serait une soi-disant super-Terre. Il aurait cinq à 10 fois la masse de la Terre, être situé des centaines de fois plus loin du soleil que la Terre et 14 à 27 fois plus éloigné du soleil que Neptune, dit Laughlin, auteur principal de la nouvelle étude et professeur d'astronomie à la Faculté des arts et des sciences.

"C'est une région de l'espace qui est presque entièrement inexplorée, " a déclaré Laughlin.

Pour détecter des objets autrement indétectables, Rice et Laughlin emploient une méthode appelée « décalage et empilage ». Ils "déplacent" les images d'un télescope spatial, comme déplacer une caméra tout en prenant des photos, le long d'ensembles prédéfinis de trajectoires orbitales potentielles. Ensuite, ils "empilent" des centaines de ces images d'une manière qui combine leur faible lumière.

De temps en temps, la lumière révèle un chemin d'un objet en mouvement, comme un astéroïde ou une planète.

Rice a déclaré que le déplacement et l'empilement ont été utilisés dans le passé pour découvrir de nouvelles lunes du système solaire. C'est la première fois qu'il est utilisé à grande échelle pour rechercher une vaste zone de l'espace. Les images qu'elle et Laughlin ont utilisées provenaient du satellite Transiting Exoplanet Survey, un télescope spatial normalement utilisé pour rechercher des planètes en dehors de notre système solaire.

Les chercheurs ont testé leur méthode en recherchant avec succès les signaux lumineux de trois objets transneptuniens (TNO). Prochain, ils ont effectué une recherche à l'aveugle de deux secteurs du système solaire externe qui pourraient révéler la planète neuf ou tout objet de la ceinture de Kuiper non détecté auparavant - et ont détecté 17 objets potentiels.

"Si même un de ces objets candidats est réel, cela nous aiderait à comprendre la dynamique du système solaire extérieur et les propriétés probables de la planète neuf, " Rice a déclaré. "C'est de nouvelles informations convaincantes."

Elle travaille actuellement avec l'ancien postdoctorant de Yale Songhu Wang, membre du corps professoral de l'Université de l'Indiana, pour vérifier les 17 candidats à l'aide d'objets de télescopes au sol.

Laughlin a déclaré que l'utilisation réussie du déplacement et de l'empilement à une échelle limitée ouvrirait la voie à une étude à plus grande échelle du système solaire externe, ce qui est particulièrement convaincant étant donné la possibilité de trouver une nouvelle planète.

"Nous devrions suivre chaque indice pour trouver plus d'informations, " a déclaré Laughlin.

Rice a déclaré qu'elle restait "agnostique" quant à l'existence de Planet Nine et voulait se concentrer sur les données. "Mais ce serait beau si c'était là-bas, " elle a dit.