Alla ricerca del pianeta nove: cosa si nasconde nelle distese esterne del nostro sistema solare?

Gli astronomi si chiedono se potrebbe esserci davvero un pianeta nove sconosciuto nascosto nel sistema solare esterno, forse nella gigantesca nuvola di Oort che inizia centinaia di unità astronomiche (au) dal Sole e si estende verso l'esterno

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Il Sistema Solare ha otto pianeti. Nel 2006, gli astronomi hanno riclassificato Plutone come pianeta nano, la stessa classe che contiene Eris, Sedna, Quaoar, Cerere e forse molti altri piccoli corpi del sistema solare. Questi sono definiti approssimativamente come corpi che orbitano attorno al Sole ma che non sono abbastanza massicci (a differenza dei pianeti normali) per dominare gravitazionalmente i loro ambienti.

Gli astronomi si chiedono, tuttavia, se potrebbe non esserci davvero un pianeta nove sconosciuto nascosto nel sistema solare esterno, forse nella gigantesca nuvola di Oort che inizia centinaia di unità astronomiche (au) dal Sole e si estende verso l’esterno.

L’idea che ci possa essere un nono grande pianeta nel sistema solare esterno ha assunto un nuovo fascino con dati recenti che mostrano che i parametri orbitali di alcuni piccoli corpi oltre Nettuno (le loro inclinazioni, perielio e moti retrogradi) sembrano comportarsi come sotto l’influenza della gravità di un enorme oggetto nel sistema solare esterno. Sebbene questi dati soffrano di pregiudizi osservazionali e incertezze statistiche, hanno suscitato un rinnovato interesse per l’idea della presenza di un altro pianeta.Alla scoperta di Plutone

La fotografia della scoperta di Plutone trovata da Clyde W. Tombaugh del Lowell Observatory nel 1930. Gli astronomi oggi sospettano che potrebbe esserci un pianeta 9 precedentemente sconosciuto nel lontano sistema solare, ma una nuova ricerca a lunghezze d’onda millimetriche non è riuscita a trovare alcun candidato convincente. Credito: Osservatorio Lowell; Tombaugh

Questo speculativo “Pianeta nove”, secondo le stime, dovrebbe avere una dimensione di circa 5-10 masse terrestri e orbiterebbe a circa 400-800 au dal Sole. Un pianeta a questa distanza sarebbe estremamente difficile da individuare nelle normali ricerche ottiche del cielo a causa della sua scarsa luminosità, anche con telescopi come PanSTARRS e LSST. La maggior parte degli oggetti del sistema solare sono stati scoperti a lunghezze d’onda ottiche tramite la luce solare riflessa, ma la luce solare che ricevono scende al quadrato di uno sopra la loro distanza dal Sole.

Nelle zone più esterne del sistema solare questi oggetti, sebbene freddi, potrebbero emettere più radiazioni infrarosse rispetto alla luce ottica che riflettono, e gli astronomi in passato hanno utilizzato sondaggi a infrarossi come il Wide-field Infrared Explorer (WISE) per cercare, ma senza successo.

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L’astronomo CfA Benjamin Schmitt era un membro di un grande team che ha utilizzato l’Atacama Cosmology Telescope (ACT) da 6 metri in Cile per cercare il pianeta nove a lunghezze d’onda millimetriche. Sebbene ACT sia stato progettato per studiare la radiazione cosmica di fondo a microonde, la sua risoluzione angolare e sensibilità relativamente elevate lo rendono adatto a questo tipo di ricerca. Gli astronomi hanno scansionato circa l’87% del cielo accessibile dall’emisfero australe per un periodo di sei anni, quindi hanno elaborato le immagini millimetriche con una varietà di tecniche tra cui metodi di binning e stacking che potrebbero scoprire deboli fonti ma a scapito della perdita di informazioni sulla posizione.

La loro ricerca ha trovato molte fonti candidate provvisorie (circa 3500 di esse) ma nessuna ha potuto essere confermata e non sono stati rilevati rilevamenti statisticamente significativi. Gli scienziati, tuttavia, sono stati in grado di escludere con una sicurezza del 95% un Pianeta nove con le proprietà sopra stimate all’interno dell’area rilevata, risultati generalmente coerenti con altre ricerche nulle per Pianeta nove. I risultati coprono solo il 10-20% circa delle possibilità, ma altri strumenti saranno presto online e dovrebbero essere in grado di completare questa ricerca del Pianeta 9 come ipotizzato.

Riferimento: “The Atacama Cosmology Telescope: A Search for Planet 9” di Sigurd Naess, Simone Aiola, Nick Battaglia, Richard J. Bond, Erminia Calabrese, Steve K. Choi, Nicholas F. Cothard, Mark Halpern, J. Colin Hill, Brian J. Koopman, Mark Devlin, Jeff McMahon, Simon Dicker, Adriaan J. Duivenvoorden, Jo Dunkley, Valentina Fanfani, Simone Ferraro, Patricio A. Gallardo, Yilun Guan, Dongwon Han, Matthew Hasselfield, Adam D. Hincks, Kevin Huffenberger, Arthur B. Kosowsky, Thibaut Louis, Amanda Macinnis, Mathew S. Madhavacheril, Federico Nati, Michael D. Niemack, Lyman Page, Maria Salatino, Emmanuel Schaan, John Orlowski-Scherer, Alessandro Schillaci, Benjamin Schmitt, Neelima Sehgal, Cristóbal Sifón, Suzanne Staggs, Alexander Van Engelen e Edward J. Wollack, 23 dicembre 2021, The Astrophysical Journal .
DOI: 10.3847/1538-4357/ac2307