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Le Système solaire compte officiellement huit planètes. Si l’observation de « bizarreries » avait suggéré l’existence d’une neuvième à ses confins, une théories modifiée de la gravité pourrait potentiellement les expliquer.

Aux confins du Système solaire

Au XIXe siècle, des astronomes mesurant l’orbite d’Uranus avaient remarqué que leurs observations ne correspondaient pas aux prédictions, et conclu qu’elle était influencée par la gravité d’un corps massif invisible, s’étant révélé être Neptune. De la même manière, en 2016, les orbites inhabituelles de six objets glacés de la ceinture de Kuiper avaient suggéré l’existence d’une planète inconnue d’une masse d’environ 10 Terres.

La loi universelle de la gravitation de Newton explique assez bien la structure et le mouvement de l’Univers dans son ensemble, mais s’avère moins convaincante à plus petite échelle. Pour cette raison, depuis près d’un siècle, l’existence de la matière noire (substance omniprésente dans l’Univers n’interagissant avec la matière ordinaire que par le biais de sa forte gravité) est privilégiée.

Bien que cette hypothèse soit largement acceptée, la matière noire n’a jamais été observée directement, en dépit des efforts déployés pour la détecter. C’est pourquoi certains scientifiques suggèrent plutôt un ajustement de la loi universelle de la gravitation : les effets de la gravité pourraient être potentiellement plus forts à faible accélération, ce qui annulerait le besoin de matière noire. Un modèle connu sous le nom de dynamique newtonienne modifiée (MOND).

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Dans le cadre de travaux publiés dans The Astronomical Journal, des physiciens théoriciens ont appliqué ce modèle à l’ensemble des données utilisées pour rechercher l’insaisissable planète Neuf.

Un alignement troublant

Alors que l’équipe s’attendait à ce que les orbites de certains objets du Système solaire externe s’alignent sur le champ gravitationnel de la Voie lactée à l’échelle de millions d’années, elle a été surprise de constater que le regroupement des orbites de ces objets correspondait exactement aux observations faites au cours des dernières décennies.

« L’alignement était frappant », souligne Harsh Mathur, co-auteur de l’étude. « Le modèle MOND explique très bien les observations à l’échelle galactique, mais nous ne nous attendions pas à ce que cela s’applique également au Système solaire externe. »

Aussi intrigante soit l’étude, l’équipe reconnaît que l’ensemble de données est plutôt restreint et que d’autres explications ne peuvent à ce stade être écartées. « Indépendamment du résultat, ce travail met en évidence le potentiel du système solaire externe comme laboratoire pour tester la gravité et étudier les problèmes fondamentaux de la physique », conclut Katherine Brown, co-auteure de l’étude.

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