Загадочная охота за Девятой планетой

На авантюрном пути к открытию девятой планеты на нашем космическом заднем дворе (простите, Плутон) дуэт физиков-теоретиков проливает свет на другой след. Они утверждают, что своеобразное поведение орбиты, которое послужило толчком к поиску девятой планеты, может указывать на фундаментальные изменения в нашем понимании гравитации, особенно за пределами нашей Солнечной системы.

Исследователи Харш Матур (Harsh Mathur), профессор физики из Case Western Reserve University, и Кэтрин Браун (Katherine Brown), доцент физики из Hamilton College, взялись за это исследование, изучая влияние огромной галактики Млечный Путь на удаленные солнечные объекты под руководством теории, известной как модифицированная ньютоновская динамика (MOND).

Гравитация переосмыслена: Теория MOND

Теория MOND отбрасывает в сторону многовековой закон гравитации Ньютона, когда гравитационное ускорение достигает мизерного порога, позволяя другой гравитационной игре занять центральное место.

Теория, изначально созданная для разгадки вращательных тайн галактик, получила распространение среди части научного сообщества как правдоподобная альтернатива неуловимой «темной материи» — предполагаемой формы материи, которая, как считается, обладает гравитационным притяжением, но остается невидимой в электромагнитном спектре.

«MOND хорошо подходит для расшифровки наблюдений галактического масштаба», — утверждает Матур, — «тем не менее, его последствия для нашей внешней Солнечной системы стали откровением».

Их новаторская работа, недавно опубликованная в журнале The Astronomical Journal, — не первое знакомство дуэта с MOND, однако локальные эффекты этой теории привлекли их внимание после того, как в 2016 г. астрономы сообщили о том, что некоторые объекты внешней Солнечной системы демонстрируют орбитальные странности, намекающие на возможное существование девятой планеты.

Раскрытие космических тайн с помощью орбитальных аномалий

Исторически сложилось так, что орбитальные аномалии стали космическими «хлебными крошками», приведшими к монументальным открытиям. Открытие Нептуна было вызвано его гравитационным танцем с близлежащими небесными объектами, а тонкая орбитальная прецессия Меркурия подтвердила общую теорию относительности Эйнштейна. Совсем недавно орбитальная динамика открыла присутствие сверхмассивной черной дыры в центре нашей галактики.

Движимая любопытством, Браун задалась вопросом, может ли теория MOND согласовываться с наблюдениями, стимулирующими поиск девятой планеты. Наша цель заключалась в том, чтобы выяснить, могут ли данные, подтверждающие гипотезу о девятой планете, по существу опровергнуть MOND, — пояснила она.

Вопреки ожиданиям, Матур и Браун обнаружили, что MOND точно предсказывает наблюдаемую кластеризацию. За миллионы лет гравитационная хореография Млечного Пути могла опутать орбиты некоторых далеких объектов Солнечной системы, втянув их в гравитационную симфонию самой галактики.

Поразительное выравнивание: Развертывание МОНД-нарратива

Выравнивание, наблюдаемое при сопоставлении орбит из набора данных Planet Nine с гравитационным полем Млечного Пути, было, по словам Матхура, «поразительным».

Несмотря на волнение, исследователи проявляют осторожность, признавая ограниченность набора данных и огромное количество возможностей, которые еще предстоит изучить. Некоторые представители астрономического сообщества утверждают, что наблюдаемые орбитальные особенности могут быть следствием погрешности наблюдений.

Независимо от конечного вывода, Браун подчеркивает, что эта работа подчеркивает потенциал внешней Солнечной системы как благодатной почвы для исследования гравитации и поиска фундаментальных физических проблем.