La découverte récente d’une planète naine loin au-delà de Neptune pose un défi majeur à l’hypothèse longtemps recherchée d’une grande « Planète Neuf » cachée dans les confins de notre système solaire. Cet objet glacé, nommé 2017 OF201, a une orbite si inhabituelle qu’elle ne correspond pas au modèle attendu si la gravité de la Planète Neuf façonnait les trajectoires des autres corps lointains. Son existence force les scientifiques à repenser ce qui pourrait se passer dans les profondeurs mystérieuses de notre système solaire.
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Cette découverte est significative car, bien que de nombreux objets lointains aient des orbites qui semblent se regrouper, potentiellement à cause de l’attraction d’une grande planète, 2017 OF201 suit sa propre voie. Cela complique le tableau et suggère que la Planète Neuf pourrait ne pas être la réponse simple que les scientifiques espéraient.
À la découverte des confins du système solaire
Notre système solaire ne se résume pas au soleil et aux huit planètes principales. Au-delà de Neptune s’étend un vaste royaume faiblement éclairé. D’abord, il y a la ceinture de Kuiper, une région en forme d’anneau remplie de corps glacés comme Pluton. Pensez-y comme une rocade très fréquentée commençant à environ 30 fois la distance Terre-Soleil (soit 30 unités astronomiques, ou UA) et s’étendant jusqu’à 50 UA. La sonde spatiale New Horizons de la NASA explore actuellement cette zone.
Plus loin encore se trouve le disque des objets épars (Scattered Disk), s’étendant peut-être jusqu’à plus de 1 000 UA. Cette région abrite des objets qui ont probablement été éjectés vers l’extérieur par des rencontres gravitationnelles avec Neptune il y a longtemps. Leurs orbites sont très étirées et inclinées, comme des élastiques cosmiques étirés en des trajectoires étranges. Les scientifiques considèrent également l’influence des étoiles lointaines et même la douce attraction de la galaxie de la Voie lactée elle-même, connue sous le nom de « marée galactique », sur ces objets éloignés. Au-delà même du disque des objets épars se trouve le nuage d’Oort hypothétique, une vaste coquille glacée considérée comme la source des comètes à longue période, mais aucun objet n’y a jamais été directement observé – ils sont simplement trop lointains et faibles.
Chaque nouvelle découverte dans ces zones reculées est comme trouver une nouvelle pièce dans un puzzle gigantesque et sombre, nous aidant à comprendre la véritable forme et le contenu de la frontière extérieure de notre système solaire.
Voici 2017 OF201 : Un vagabond glacé
Environ 5 000 objets ont été trouvés au-delà de Neptune jusqu’à présent, mais 2017 OF201 se démarque. Découverte par une équipe dirigée par Sihao Cheng à l’Institute for Advanced Study de Princeton, cette potentielle planète naine a une orbite vraiment extrême. À son point le plus proche du soleil (périhélie), elle atteint 44,5 UA – similaire à la distance de Pluton. Mais elle s’éloigne ensuite incroyablement jusqu’à 1 600 UA du soleil à son point le plus éloigné (aphélie). Pour mettre cela en perspective, 1 600 UA représentent environ 157 milliards de milles (244 milliards de kilomètres) !
Un cercle sombre représentant une planète naine nouvellement découverte est superposé sur une image de la Voie lactée
Son voyage autour du soleil dure un temps stupéfiant de 24 256 ans. Parce qu’elle passe la majeure partie de ce temps incroyablement loin, il est généralement impossible de la repérer avec les télescopes actuels. Les scientifiques ont pu la trouver parce qu’elle a récemment dépassé son point le plus proche du soleil en 1930 et qu’elle est encore relativement « proche » en termes cosmiques.
La recherche de 2017 OF201 a nécessité le passage au crible de vastes quantités de données d’archives provenant de puissantes études du ciel comme le Dark Energy Camera Legacy Survey (DECaLS). Sur la base de sa luminosité apparente, les chercheurs estiment qu’elle mesure environ 435 milles (700 kilomètres) de diamètre. Bien que beaucoup plus petite que Pluton, cette taille est suffisante pour qu’elle soit probablement classée comme une planète naine.
Le rebondissement pour la Planète Neuf
Alors, comment ce nouveau monde glacé remet-il en question l’idée de la Planète Neuf ? L’hypothèse de la Planète Neuf, proposée pour la première fois en 2016, suggère l’existence d’une grande planète invisible (peut-être quelques fois plus massive que la Terre) loin au-delà de Neptune. L’idée est née du fait que plusieurs objets transneptuniens extrêmes (OTN) semblaient avoir des orbites regroupées de manière particulière. Les scientifiques pensaient que la gravité de cette Planète Neuf hypothétique rassemblait ces objets sur ces trajectoires alignées, comme un gigantesque chien de berger cosmique.
Cependant, l’orbite de 2017 OF201 ne suit pas ce modèle. Elle n’est pas alignée avec les orbites des objets qui ont initialement suggéré la Planète Neuf. Comme l’a noté Jiaxuan Li de l’Université de Princeton, « De nombreux OTN extrêmes ont des orbites qui semblent se regrouper selon des orientations spécifiques, mais 2017 OF201 s’en écarte. »
Si la Planète Neuf existe et a l’influence gravitationnelle prédite par les chercheurs, son attraction devrait éventuellement déstabiliser une orbite comme celle de 2017 OF201, potentiellement la faisant sortir complètement du système solaire en 100 millions d’années peut-être. Pourtant, les scientifiques pensent que des objets comme 2017 OF201 ont probablement mis des milliards d’années à atteindre leurs orbites extrêmes actuelles par des interactions avec Neptune et la marée galactique. L’existence d’un objet comme 2017 OF201 sur une orbite apparemment stable et non regroupée crée un casse-tête pour la théorie de la Planète Neuf.
Se pourrait-il que 2017 OF201 soit arrivé récemment sur cette orbite, avant que la Planète Neuf n’ait eu le temps de la perturber ? C’est possible, mais cela souligne la nécessité de recherches supplémentaires. Les scientifiques doivent effectuer des simulations informatiques plus complexes pour voir à quel point l’orbite de 2017 OF201 est réellement stable sous l’influence potentielle de la Planète Neuf. Si son orbite s’avère stable sur de longues périodes, cela argumenterait fortement contre l’hypothèse actuelle de la Planète Neuf.
Pour en savoir plus sur la recherche de la Planète Neuf, lisez sur les preuves découvertes dans des études du ciel réalisées à 23 ans d’intervalle.
Un univers de découvertes en attente
Il est intéressant de noter que la découverte de 2017 OF201 suggère qu’elle n’est probablement pas seule. Comme cet objet n’est détectable que pendant environ 1 % de son orbite de 24 256 ans, en trouver un seul implique qu’il pourrait y en avoir beaucoup d’autres comme lui – peut-être une centaine ou plus de planètes naines similaires suivant des trajectoires tout aussi extrêmes et non regroupées, simplement trop éloignées pour être vues pour l’instant.
Comme le dit Sihao Cheng, « Même si les avancées télescopiques nous ont permis d’explorer des parties lointaines de l’univers, il reste encore beaucoup à découvrir sur notre propre système solaire. » La chasse à la Planète Neuf continue, mais des découvertes comme 2017 OF201 nous rappellent que les confins de notre système solaire recèlent des surprises qui pourraient nous forcer à réécrire la carte cosmique.
La recherche initiale décrivant cette découverte est disponible sous forme de prépublication sur arXiv.