Новости всё Наука - iCity.life Белгород

В прошлом году два астронома изучали самые далекие объекты, вращающиеся вокруг Солнца, которые мы находили за все время, как вдруг увидели нечто интересное. Это сверхдальние объекты пояса Койпера вместо того, чтобы иметь случайно ориентированные орбиты, словно вытянулись и склонились в определенном направлении. Если бы так поступили один-два объекта, можно было бы списать это на случайность. Но их было шесть. Шансы на то, что это будет случайность, были около 0,0001%. Вместо этого астрономы Константин Батыгин и Майк Браун предложили кардинально новую теорию: где-то там есть далекая девятая планета, массивнее Земли, но меньше Урана и Нептуна. Она-то и сдвигает все эти объекты. С тех пор прошло 16 месяцев, и вот что мы имеем по факту.

Во-первых, идея прекрасная. Каждый раз, когда вы пытаетесь подобрать объяснение, кроме этой идеи ничего не кажется особо убедительным. Но, как и многие блестящие идеи, возможно также, что она просто неверная. Увидеть шесть сверхдальних объектов, которые делают что-то необычное, не значит, что нет шести миллионов подобных объектов, просто мы их не видим. Возможно, это вполне нормальное поведение.

Астрономы называют это предубежденностью: в любом наборе данных вы смотрите только на объекты, которые легче всего увидеть/найти/измерить, и эти объекты, как правило, будут выдающимися по своей природе. Если вы смотрите поверх высокой травы и видите только гигантских слонов, можно прийти к выводу, что слонят не существует, таким будет ваше предубеждение. Но есть способ от него избавиться: спросить, что произойдет, если вы соберете новые дополнительные данные, более качественные и точные. Какие конкретные предсказания можно сделать, чтобы подтвердить или опровергнуть вашу теорию? В случае с девятой планетой их будет пять.

1. Если девятая планета реальна, она должна породить больше удаленных объектов с этим странным неожиданным выравниванием. Если бы во внешней Солнечной системе существовала сверхдальняя массивная планета, иногда она должна была бы гравитационно сталкиваться с другими объектами в поясе Койпера. Некоторые столкнутся с планетой, некоторые будут выброшены из Солнечной системы, некоторые будут выброшены на орбиту с противоположным девятой планете направлением. Мы можем проверить это, если найдем больше объектов с большими максимальными орбитальными расстояниями от Солнца: в сотни раз более удаленные от Солнца, чем Земля.

2. Орбиты этих объектов должны быть наклонены в том же направлении, что и исходных шести. Необычный систематический сдвиг для шести объектов имеет шанс порядка 1 к 1000. Если обнаружить еще с десяток объектов с подобным наклоном, шанс будет один на миллиард. Найти еще больше объектов и замерить их смещение — это отличная косвенная проверка гипотезы девятой планеты.

3. Небольшая группа объектов, вопреки предсказанию #1, будет иметь орбиты, смещенные в том же направлении, что и девятой планеты. Такое предсказание сделали Батыгин и Браун во второй работе на эту тему, и в нем есть интересное зерно, потому что таких объектов пока ни разу не находили.
4. Орбитальные плоскости этих объектов должны быть наклонены в одном направлении с небольшим разбросом. Это уточнение предсказания #2, определяющее распределенность систематических сдвигов. Дополнительное моделирование, проведенное командой Брауна и представленное на конференции в октябре, показало, где должен быть «северный полюс» орбитальных плоскостей этих объектов. Если большое число этих сверхдальних объектов пояса Койпера будет обнаружено, их распределения можно будет сопоставить с предсказанными.

5. Что более важно, девятая планета должна быть там и ее можно было бы обнаружить с земли. Если там есть большая массивная планета, она должна отражать достаточно солнечного света, чтобы его можно было уловить даже с земли, даже с помощью наших современных телескопов.

Что касается косвенных доказательств, идея существования девятой планеты довольно неплоха. Прогнозы с первого по четвертый являются косвенными, и с тех пор, как существование девятой планеты было впервые спрогнозировано, было найдено еще четыре объекта: один командой OSSOS и три — командой Шеппарда и Трухильо. Зеленый объект, орбита которого уходит направо, — это первый пример предсказания #3, что интересно. Но будет еще интереснее, если мы расположим все обнаруженные объекты согласно моделированию их орбитальных плоскостей. Они будут совпадать с моделями Брауна!

Чем больше косвенных доказательств появляется, тем больше хочется увидеть совпадений, учитывая ограниченность доступных данных. Но здесь есть свои недостатки:

Все эти данные не лишены предубежденности; мы нашли объекты, которые подходят относительно близко к Солнцу.

Общее число обнаруженных объектов — десять — слишком малое, чтобы считаться значимым.

Неопределенность предсказаний #3 и #4 размывает значимость находок.

При всем этом девятая планета остается неуловимой.

Но надежда есть.

Полный набор данных позволяет нам накладывать более строгие ограничения на место расположения девятой планеты, и наиболее вероятные сценарии помещают ее в созвездие Тельца. Когда мы приближаемся к июньскому солнцестоянию, это созвездие становится более видимым, а значит, ближайшие месяцы станут лучшими для поисков девятой планеты. Поисками займутся как астрономы-любители, так и профессионалы. Майк Браун также ведет собственный блог о текущем состоянии поиска девятой планеты; несмотря на дикий оптимизм, он очень сдержан в высказываниях.

Самые удивительные результаты миссии Кеплера заключались в том, что подавляющее большинство планет во Вселенной оказались не маленькими, твердыми мирами, такими как Земли или Марс, не большими газовыми гигантскими мирами, такими как Нептун или Юпитер, а суперземлями, то есть чем-то средним. С тех пор как это открытие стало известно миру, астрономы задаются вопросом: почему в нашей Солнечной системе нет ни одного такого мира? Если гипотеза девятой планеты верна, то такой мир есть, и сейчас — лучшее время для его поисков.