Что-то прячется на краю нашей солнечной системы, но это не Планета Х

Где-то во внешних пределах Солнечной системы, за пределами орбиты Нептуна, происходит нечто невообразимое. Несколько объектов вращаются не так, как должны, и мы не знаем почему.

Популярная гипотеза говорит о том, что невидимый объект, называемый «Планетой Х», может влиять на эти орбиты; астрономы активно ищут эту планету. Но в начале этого года физики предложили альтернативное объяснение, которое они считают более правдоподобным.

Вместо одного большого объекта, орбитальные колебания могут быть вызваны объединенной гравитационной силой ряда меньших объектов из пояса Койпера или транс-нептуновых объектов (ТНО). Об этом говорят астрофизики Антраник Сефилян из Университета Кембриджа в Великобритании и Джихад Тоума из Американского университета Бейрута в Ливане.

Сефилиан и Тоума не первые, кто задумывается об этом, — но их вычисления объясняют существенные особенности странных орбит этих объектов, принимая во внимание другие восемь планет в Солнечной системе.

Гипотеза о Планете Х была впервые объявлена в исследовании 2016 года. Астрономы, изучающие карликовую планету в поясе Койпера, заметили, что несколько ТНО были «оторваны» от сильного гравитационного влияния газовых гигантов Солнечной системы и имели странные петлевые орбиты, которые отличались от остальной части пояса Койпера.

Но орбиты этих шести объектов также были сгруппированы таким образом, который не казался случайным; что-то, казалось, подтолкнуло их в это положение. Согласно моделированию, гигант, ранее необнаруженная планета могла сделать это.

До сих пор эта планета остается неуловимой, поскольку существуют значительные технические проблемы, чтобы увидеть темный объект так далеко, особенно когда мы не знаем, где он находится. Но его уклончивость побуждает ученых искать альтернативные объяснения.

«Если гипотетическая девятая планета существует, она до сих пор избегала обнаружения», — сказал Сефилиан еще в январе, когда было опубликовано их исследование, добавив, что команда хотела увидеть, не было ли менее драматичным объяснение странных орбит ТНО.

«Мы подумали, вместо того, чтобы искать девятую планету, а затем беспокоиться о ее образовании и необычной орбите, почему бы просто не учесть гравитацию небольших объектов, составляющих диск за орбитой Нептуна, и посмотреть, что она нам даст?»

Исследователи создали компьютерную модель отдельных ТНО, а также планет Солнечной системы (и их гравитации) и огромного диска мусора за орбитой Нептуна.

Применяя настройки к таким элементам, как масса, эксцентриситет и ориентация диска, исследователи смогли воссоздать кластерные петлевые орбиты отдельных ТНО.

«Если вы удалите Планету Х из модели и вместо этого учтете множество мелких объектов, разбросанных по обширной территории, коллективные притяжения между этими объектами могут так же легко объяснить эксцентричные орбиты, которые мы видим у некоторых ТНО», — сказал Сефилиан.

Это решает проблему, которая возникла у ученых из Колорадского университета в Боулдере, когда они впервые высказали гипотезу о совместной гравитации в прошлом году. Хотя их расчеты были в состоянии учесть гравитационное влияние на отдельные ТНО, они не могли объяснить, почему их орбиты наклонялись одинаково.

Исследование команды было опубликовано в Astronomical Journal, и вы можете прочитать полную версию статьи на arXiv.