En janvier de l’année dernière, des astronomes de la California Institute of Technology (Caltech) ont suggéré qu’une gigantesque planète serait cachée au bord du système solaire. Dernièrement, des chercheurs de l’université d’Arizona (UA) ont constaté que si  elle existe, cette soi-disant 9e planète (Planet Nine) pourrait ne pas être seule là-bas. Les objets qui sont étrangement déviés dans la ceinture de Kuiper semblent indiquer l’influence d’un autre corps planétaire au moins aussi grand que Mars.

Image d’entête : représentation de l’hypothétique 10e planète. (Heather Roper/LPL)

L’équipe de Caltech a d’abord émis l’hypothèse de l’existence de la 9e planète sur la base du plan orbital de six corps de la ceinture de Kuiper (KBO pour Kuiper Belt Objects). Ceux-ci étaient tous inclinés sur un angle d’environ 30 degrés par rapport à la moyenne, ce qui suggère qu’une énorme planète, environ 10 fois plus grande que la Terre, les déviait de leur trajectoire. Depuis lors, des preuves de son existence ont gonflé, comprenant son influence sur d’autres objets transneptuniens et même le Soleil.

Ci-dessous, représentation de l’orbite des 6 objets transneptuniens de la ceinture de Kuiper et celle de l’hypothétique 9e planète (Caltech/R. Hurt (IPAC)

À l’aide d’une méthode similaire, les chercheurs de l’UA ont observé les angles d’inclinaison de quelque 600 KBO et ils ont constaté que les objets les plus éloignés ont un plan orbital moyen qui dépasse d’environ 8 °. Cela suggère de la présence d’un autre corps planétaire de la taille de Mars, 60 fois plus éloigné du Soleil que ne l’est la Terre.

Représentation de la trajectoire de l’hypothétique Planete 10. (Heather Roper/LPL)

Selon Kat Volk, auteur principal de l’étude :

L’explication la plus probable pour nos résultats est qu’il y a une masse invisible. Selon nos calculs, quelque chose d’aussi massif que Mars serait nécessaire pour provoquer la chaîne que nous avons mesurée.

L’équipe donne aux résultats une chance de moins de 2% d’être une anomalie statistique et l’effet ne serait pas engendré par la Planet nine. La “Planete 10” orbiterait le Soleil à entre 500 et 700 unités astronomiques (UA), mais pour avoir l’impact observé, il faudrait qu’elle soit plus proche, à 100 AU. Une étoile errante pourrait également avoir créé l’oscillation, mais les chercheurs n’y croient pas, car les échelles de temps ne correspondent pas assez.

Sans avoir observé directement le mystérieux objet, l’équipe prend soin de l’appeler pour l’instant “objet de masse planétaire”. La définition officielle d’une planète, tel que voulu par l’Union astronomique internationale en 2006, est un corps céleste qui (en simplifiant) :

• (a) est en orbite autour du Soleil. (les autres sont appelées exoplanètes)
• (b) dispose d’une autogravitation suffisante pour prendre une forme sphéroïdale adéquatement décrite par un ellipsoïde triaxial indépendamment de ses paramètres orbitaux… Bref, qu’elle soit ronde.
• (c) et d’avoir dégagé sa propre orbite de tout autre objet.

Ce fut le point C qui a éjecté la pauvre Pluton (désormais planète naine) du club. Alors, tant que l’objet hypothétique n’a pas été trouvé, il est préférable de ne pas l’appeler “planète” pour le moment. Les chercheurs pensent que le mystère pourra être résolu lorsque le Large Synoptic Survey Telescope (LSST) sera actif en 2020.

Selon le coauteur de l’étude, Renu Malhotra :

Nous prévoyons que LSST ramène le nombre de KBO observé d’environ 2 000 à 40 000. Il y a beaucoup plus de KBO là-bas, nous ne les avons pas encore vus. Certains sont trop éloignés et modestes pour que le LSST puisse les repérer, mais parce que le télescope couvrira le ciel beaucoup plus largement que les enquêtes actuelles, il devrait être capable de détecter cet objet, s’il est là-bas.

L’étude devrait être publiée dans The Astronomical Journal et, en attendant, vous pourrez la trouver au format PDF sur le site de l’université d’Arizona ou sur  ArXiv : The curiously warped mean plane of the Kuiper belt et présentée sur le site de l’UA Scientists and the Curious Case of the Warped Kuiper Belt.