L’idée d’une neuvième planète au sein de notre système solaire, émise suite à certaines observations, pourrait finalement être réfutée au profit d’une nouvelle compréhension de la gravité, inspirée des mouvements galactiques.
Harsh Mathur, professeur de physique à la Case Western Reserve University, et Katherine Brown, professeur associé à Hamilton College, ont avancé cette hypothèse après avoir étudié l’effet de la Voie lactée sur les objets du système solaire externe, en supposant que les lois de la gravité soient dictées par une théorie nommée Dynamique newtonienne modifiée (ou MOND).
MOND suggère que la célèbre loi de la gravité d’Isaac Newton est valide jusqu’à un certain point. En effet, lorsque l’accélération gravitationnelle prédite par la loi de Newton devient suffisamment faible, MOND prévoit un comportement gravitationnel différent.
Un certain succès observationnel de MOND à l’échelle galactique a conduit des scientifiques à la considérer comme une alternative à la “matière noire”, un type de matière hypothétique, influençant gravitationnellement les objets célestes sans émettre de lumière.
“MOND est très efficace pour expliquer les observations à l’échelle galactique,” a déclaré Mathur, “mais je ne m’attendais pas à ce qu’elle ait des effets notables sur le Système solaire externe.”
Leur étude, récemment publiée dans Le journal astronomique découle de l’intérêt porté à MOND après l’annonce en 2016 d’anomalies orbitales dans le système solaire externe, expliquées par la présence d’une neuvième planète.
Des anomalies orbitales ont déjà conduit à des découvertes majeures par le passé. Par exemple, la découverte de Neptune était due à son influence gravitationnelle sur les objets voisins, et la précession de Mercure a apporté un soutien précoce à la théorie de la Relativité Général Einstein.
Brown a supposé que les prédictions de MOND pouvaient contredire les observations soutenant l’hypothèse de la neuvième planète. “Nous voulions voir si les données appuyant l’hypothèse de la neuvième planète réfuteraient effectivement MOND,” a-t-elle déclaré.
Au contraire, Mathur et Brown ont découvert que MOND prévoit précisément le regroupement que les astronomes ont observé. Ils argumentent que, sur des millions d’années, les orbites de certains objets dans le Système solaire externe seraient alignées avec le champ gravitationnel de la galaxie.
En comparant les orbites des objets de l’ensemble de données de la neuvième planète avec le champ gravitationnel de la galaxie, “l’alignement était frappant,” a remarqué Mathur.
Bien que l’ensemble de données actuel soit limité, et que d’autres hypothèses puissent s’avérer correctes, ce travail souligne la possibilité pour le Système solaire externe de servir de laboratoire pour tester la gravité et étudier les problèmes fondamentaux de la physique.
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