Γιατί δεν μπορούμε να βρούμε τον πλανήτη εννέα;
Πολλοί αστρονόμοι εξακολουθούν να είναι πεπεισμένοι ότι μια ανακάλυψη που γίνεται μια φορά σε μια γενιά είναι στα σκαριά - μια ανακάλυψη που θα ξαναέγραφε σχολικά βιβλία μέχρι το δημοτικό σχολείο. «Κάθε φορά που βγάζουμε μια φωτογραφία», είπε ο Surhud More, αστρονόμος στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, «υπάρχει αυτή η πιθανότητα ο Πλανήτης Εννέα να υπάρχει στο πλάνο».
Ο Πλανήτης Εννέα, το υποθετικό σώμα που πιστεύεται ότι κρύβεται πολύ πέρα από τον Ποσειδώνα, συνεχίζει να συγκεντρώνει περιστασιακά στοιχεία για την ύπαρξή του. Κανένα τηλεσκόπιο όμως δεν έχει καταφέρει να το εντοπίσει ακόμη. Ο Μάικλ Μπράουν, πρωταθλητής της υπόθεσης του Πλανήτη Εννέα και αστρονόμος στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, αισθάνεται «αιώνια αισιόδοξος» ότι κάποιος θα τον βρει σύντομα, αλλά υπάρχει λόγος να πιστεύουμε ότι ο Πλανήτης Εννέα, εάν υπάρχει, μπορεί να είναι ουσιαστικά αόρατος υφιστάμενα παρατηρητήρια. Σε ένα πρόσφατο εργαστήριο στο Caltech, συγκεντρώθηκαν δύο δωδεκάδες φυσικοί για να μοιραστούν τα τελευταία νέα και να συζητήσουν πιο δημιουργικούς τρόπους κυνηγιού.
Τα πρώτα στοιχεία για τον Πλανήτη Εννέα εμφανίστηκαν το 2014, όταν η ανακάλυψη ενός πλανητοειδή αποκάλυψε ότι μια χούφτα μίνι παγκόσμων πέρα από τη ζώνη του Κάιπερ ακολούθησαν ύποπτα παρόμοια μονοπάτια γύρω από τον ήλιο. «Αν τα πράγματα βρίσκονται στην ίδια τροχιά, τότε κάτι τα σπρώχνει», είπε ο Σκοτ Σέπαρντ, αστρονόμος στο Ινστιτούτο Επιστήμης Κάρνεγκι και ο συν-ανακαλύφτης του πλανητοειδούς του 2014. Ο Μπράουν και ο συνάδελφός του Konstantin Batygin έκαναν μια συγκεκριμένη πρόβλεψη δύο χρόνια αργότερα:Ο «ταραχοποιός», όπως τον αποκαλούν, θα πρέπει να ζυγίζει μεταξύ 5 και 20 μάζες της Γης και να ακολουθεί μια ελλειπτική τροχιά εκατοντάδες ή και 1.000 φορές πιο μακριά από τον ήλιο από τη Γη.
Εκεί έξω, ο χώρος σκοτεινιάζει ανησυχητικά γρήγορα. Οι διπλάσιοι πλανήτες φαίνονται 16 φορές πιο αμυδρότεροι — η ένταση του ηλιακού φωτός εξασθενεί κατά τέσσερις φορές που σβήνει και μετά επιστρέφει ξανά τέσσερις φορές. Σε τροχιακή απόσταση 600 αστρονομικών μονάδων (1 AU είναι η απόσταση μεταξύ Γης και Ήλιου), ο Πλανήτης Εννέα θα ήταν 160.000 φορές πιο σκοτεινός από τον Ποσειδώνα στις 30 AU. Στις 1.000 AU, θα φαινόταν περισσότερο από 1 εκατομμύριο φορές πιο αδύναμο. «Υπάρχει πραγματικά ένας τοίχος από τούβλα, βασικά, στις 1.000 AU», είπε ο Kevin Luhman, αστρονόμος στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια.
Αυτός είναι εν μέρει γιατί το να κοιτάξεις τον πλανήτη έχει αποδειχθεί τόσο δύσκολο. Τόσο ο Brown όσο και ο Sheppard είναι ηγετικές ομάδες που αναζητούν τον πλανήτη με το τηλεσκόπιο Subaru στη Χαβάη. Το Subaru έχει ένα ευρύ οπτικό πεδίο, το οποίο βοηθά τις ομάδες να αναζητήσουν μια πιθανή περιοχή αναζήτησης μεγέθους 4.000 πανσελήνων. (Η χρήση άλλων τηλεσκοπίων θα ήταν σαν να «κοιτάζω μέσα από ένα καλαμάκι», είπε ο Σέπαρντ.) Τα τελευταία δύο χρόνια, κάθε ομάδα έχει εξασφαλίσει περίπου μια εβδομάδα χρόνου παρακολούθησης κάθε χρόνο. Με τέλειο καιρό, αυτός θεωρητικά θα ήταν αρκετός χρόνος για να καλύψει το μεγαλύτερο μέρος της περιοχής ενδιαφέροντος. Αλλά οι θυελλώδεις και συννεφιασμένες νύχτες έχουν ανατρέψει πολλές προγραμματισμένες παρατηρήσεις.
Ακόμα κι αν οι αστρονόμοι καλύψουν σύντομα την περιοχή αναζήτησης, η κοσμική κακή τύχη θα μπορούσε να κρατήσει τον πλανήτη κρυφό. Ίσως έχει χαθεί στη φωτορύπανση του Γαλαξία ή κρύβεται στη λάμψη ενός λαμπερού αστεριού. «Χάνω τον ύπνο μου τη νύχτα όταν σκέφτομαι αυτό το ενδεχόμενο», είπε ο Μπράουν. Ακόμη χειρότερα, θα μπορούσε να βρίσκεται στο τμήμα της τροχιάς του που το οδηγεί πέρα από αυτό το τείχος των 1.000 ΑΕ. Η αναμονή για να γυρίσει πίσω θα χρειαζόταν χιλιάδες χρόνια.
Εξ ου και η ανάγκη για εφεδρικά σχέδια ανίχνευσης. Μια ιδέα είναι να αναζητήσετε τη λάμψη θερμότητας που πρέπει να εκπέμπει άμεσα το σώμα. Ο Luhman ουσιαστικά απέκλεισε την ύπαρξη οτιδήποτε μεγαλύτερου και θερμότερου από έναν γίγαντα αερίου με μια ανάλυση δεδομένων υπερύθρων το 2014, αλλά οι φυσικοί αναμένουν ότι ένας μικρότερος, ψυχρότερος πλανήτης Εννέα θα λάμψει στο χιλιοστό του φάσματος. Τα αστέρια είναι αμυδρά εδώ, επομένως υπάρχει μικρότερος κίνδυνος του εφιαλτικού σεναρίου του Μπράουν. Το καλύτερο από όλα είναι ότι οι άμεσες εκπομπές, σε αντίθεση με το ανακλώμενο φως, πρέπει να κάνουν μόνο ένα ταξίδι μονής διαδρομής.
Τα τρέχοντα χιλιοστά τηλεσκόπια στην Ανταρκτική και τη Χιλή θα μπορούσαν να ανιχνεύσουν τον Πλανήτη Εννέα σήμερα, εάν παρεκκλίνει από το πεδίο αναζήτησής τους, σύμφωνα με τον Gilbert Holder, κοσμολόγο στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις. Ωστόσο, αυτά τα όργανα είναι απασχολημένα με τη χαρτογράφηση του κοσμικού υποβάθρου μικροκυμάτων (CMB), επομένως δεν είναι απαραίτητα στραμμένα προς τη σωστή κατεύθυνση τη σωστή στιγμή. Ο Χόλντερ περιμένει το Πείραμα CMB επόμενης γενιάς, το οποίο οι προκαταρκτικοί υπολογισμοί του εκτιμούν ότι θα μπορούσε να πάρει έναν πλανήτη τόσο μικρό όσο η Γη στις 1.000 AU. "Δεν θα υπήρχε πουθενά να κρυφτεί ο Πλανήτης Εννέα μόλις ενεργοποιηθεί αυτό το πράγμα", είπε.
Αυτή η στιγμή παραμένει το καλύτερο μέρος μιας δεκαετίας μακριά, ωστόσο, και οι ψυχές με λιγότερο υπομονή αναρωτιούνται εάν τα σημάδια του Πλανήτη Εννέα μπορεί να βρίσκονται θαμμένα στα σημερινά σύνολα δεδομένων. Εκτός από το ότι λάμπει με φως χιλιοστών, το προβλεπόμενο σώμα θα σμιλεύει επίσης ελάχιστα τα μονοπάτια των γνωστών πλανητών. Θα πρέπει να ωθήσει βαρυτικά τους γίγαντες του φυσικού αερίου, για παράδειγμα, ακόμα κι αν κατά μια ντουζίνα μόνο μέτρα κατά τη διάρκεια μιας τροχιάς μήκους 5 δισεκατομμυρίων χιλιομέτρων.
Μετά από περισσότερο από μια δεκαετία παρακολούθησης της διαδρομής του διαστημικού σκάφους Cassini μέσω του συστήματος του Κρόνου, ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι η τροχιά του δακτυλιωμένου πλανήτη διαφέρει από αυτό που προβλέπουν τα μοντέλα τους. «Υπάρχει ένα μοτίβο», είπε ο Μάθιου Χόλμαν, αστροφυσικός στο Κέντρο Αστροφυσικής του Χάρβαρντ-Σμιθσόνιαν. Συνέκρινε ένα μοντέλο της τροχιάς του Κρόνου με τα δεδομένα του Cassini και βρήκε έναν υπαινιγμό για κάτι άγνωστο. «Αν βάλετε έναν πλανήτη στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα, είπε, «θα ήταν καλύτερα».
Ωστόσο, οι ερευνητές από το Εργαστήριο Αεριωθούμενης Προώθησης της NASA, το οποίο διατηρεί το δικό του καλά συντονισμένο μοντέλο του ηλιακού συστήματος, διαφωνούν. Κάθε φορά που το Cassini εκτόξευε τους προωθητές του ή έκανε άλλη μια πλανητική πτήση, η αβεβαιότητα έμπαινε στα αρχεία της ταχύτητας και της θέσης του ανιχνευτή. Κάθε μοντέλο χειρίζεται αυτές τις πηγές σφαλμάτων διαφορετικά και οι αλγόριθμοι της JPL υποδηλώνουν ότι υπάρχει περισσότερος από αρκετός θόρυβος για να αποκρύψει οποιοδήποτε υποτιθέμενο σήμα του Planet Nine.
Τώρα που η αποστολή Cassini τελείωσε, οριστικές απαντήσεις μπορεί να πρέπει να περιμένουν για πιο ακριβείς αισθητήρες. Μια άλλη ομιλία σε εργαστήριο περιέγραψε τη βαρυτική χαρτογράφηση ολόκληρου του ηλιακού συστήματος με ένα δίκτυο ανεπτυγμένων επιταχυνσιομέτρων παρόμοια με αυτά των smartphone. Ο Makan Mohageg, ένας φυσικός στο JPL, πιστεύει ότι ομάδες ατόμων που ψύχονται στο σημείο στο οποίο δρουν σαν κύματα θα μπορούσαν να κάνουν το κόλπο. Η παρεμβολή μεταξύ δύο τέτοιων κυματοειδών πακέτων ύλης είναι εξαιρετικά ευαίσθητη στην κίνηση. Τοποθετήστε σε τροχιά τρεις ή τέσσερις αισθητήρες που βασίζονται σε αυτήν την τεχνολογία, είπε ο Mohageg, και μπορείτε να εντοπίσετε τη θέση των άγνωστων βαρυτικών διαταραχών. Η ομάδα του εκτόξευσε μια δοκιμαστική συσκευή στον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό τον Μάιο.
Ακόμα κι αν ο Πλανήτης Εννέα δεν είναι εκεί έξω, το κυνήγι φέρνει και άλλα ευρήματα. Ο Sheppard θα επιβεβαιώσει σύντομα την ανακάλυψη (και σε ορισμένες περιπτώσεις, την εκ νέου ανακάλυψη) μικρών φεγγαριών του Δία. Ο More, που συνεργάζεται με τον Brown στην έρευνα της Subaru, χαρτογραφεί το φωτοστέφανο της σκοτεινής ύλης γύρω από τον γαλαξία μας στοχεύοντας αστέρια που τρεμοπαίζουν. "Προσπαθούμε να βρούμε οτιδήποτε τραβάει τη νύχτα, πραγματικά", είπε ο Sheppard.
