Plotnya semakin tebal dalam pencarian Planet Sembilan

Dua fisikawan teoretis melaporkan bahwa pengamatan yang sama yang mengilhami pencarian planet kesembilan mungkin merupakan bukti di tata surya mengenai hukum gravitasi yang dimodifikasi yang awalnya dikembangkan untuk memahami rotasi galaksi.

Peneliti Harsh Mathur, seorang profesor fisika di Case Western Reserve University, dan Kathryn Brown, asisten profesor fisika di Hamilton College, membuat pernyataan ini setelah mempelajari pengaruh Bima Sakti terhadap benda-benda di luar tata surya – jika hukumnya ada. gravitasi memang benar, hal ini diatur oleh teori yang dikenal sebagai Modified Newtonian Dynamics (atau MOND).

MOND berpendapat bahwa hukum gravitasi Isaac Newton yang terkenal itu valid sampai batas tertentu. Artinya, ketika percepatan gravitasi yang diprediksi oleh hukum Newton menjadi cukup kecil, MOND membiarkan perilaku gravitasi lain mengambil alih.

Keberhasilan pengamatan MOND pada skala galaksi menjadi alasan beberapa ilmuwan menganggapnya sebagai alternatif dari “materi gelap”, istilah yang digunakan fisikawan untuk menggambarkan hipotesis bentuk materi yang memiliki efek gravitasi tetapi tidak memancarkan cahaya.

“MOND sangat bagus dalam menjelaskan pengamatan skala galaksi, tapi saya tidak menyangka hal itu akan memiliki efek nyata pada tata surya bagian luar,” kata Mathur.

Karya mereka baru-baru ini diterbitkan di Majalah astronomi.

Penyelarasan yang “luar biasa”.

Mathur dan Brown telah mempelajari efek MOND terhadap dinamika galaksi sebelumnya. Namun mereka menjadi tertarik dengan efek lokal MOND setelah para astronom mengumumkan pada tahun 2016 bahwa sekelompok objek di bagian luar tata surya menunjukkan anomali orbit yang dapat dijelaskan oleh kehadiran planet kesembilan.

Sifat-sifat orbital telah menghasilkan penemuan-penemuan penting sebelumnya: Neptunus ditemukan berkat gaya gravitasinya pada orbit benda di dekatnya, presesi Merkurius yang tepat memberikan bukti awal yang mendukung teori relativitas umum Einstein, dan para astronom baru-baru ini menggunakan dinamika orbital untuk menyimpulkan keberadaan lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita.

Brown menyadari bahwa prediksi MOND mungkin bertentangan dengan pengamatan yang mendorong pencarian planet kesembilan. “Kami ingin melihat apakah data yang mendukung hipotesis Planet Sembilan akan secara efektif mengesampingkan keberadaan MOND,” katanya.

Sebaliknya, Mathur dan Brown menemukan bahwa MOND secara akurat memprediksi gugus yang diamati oleh para astronom. Mereka mengatakan bahwa dalam jutaan tahun, orbit beberapa objek di bagian luar tata surya akan ditarik sejajar dengan medan gravitasi galaksi.

Ketika mereka memplot orbit objek-objek dari kumpulan data Planet Sembilan terhadap medan gravitasi galaksi, “kesejajarannya sungguh menakjubkan,” kata Mathur.

Para penulis mengingatkan bahwa kumpulan data saat ini masih kecil dan sejumlah kemungkinan lain mungkin benar; Misalnya, astronom lain berpendapat bahwa sifat orbital adalah hasil dari bias pengamatan.

“Apa pun hasilnya, penelitian ini menyoroti potensi tata surya bagian luar untuk berfungsi sebagai laboratorium untuk menguji gravitasi dan mempelajari masalah mendasar fisika,” kata Brown.