На межі XIX і ХХ століть виявилося, що Сонячна система й досі приховує від нас безліч таємниць. Першим прикладом став Уран — астрономи, аналізуючи аномалії в його русі, зрозуміли, що на орбіту впливає масивне небесне тіло, розташоване далі від Сонця. Так у 1846 році відкрили Нептун. Однак на цьому пошуки потенційного об’єкта за Нептуном не припинилися.
Американський бізнесмен і захоплений астрономією Персіваль Ловелл розпочав полювання на так звану «Планету Х». Хоча він так і не дожив до моменту відкриття, у 1930 році лаборант-фотограф Клайд Томбо знайшов нову небесну цятку — Плутон. Довгий час його вважали дев’ятою планетою Сонячної системи, але в 2006 році Міжнародний астрономічний союз змінив статус Плутона на «карликову планету». І хоча офіційно планет залишилося вісім, науковці вже не перший рік продовжують шукати ще одну — потенційну Дев’яту планету.
«Розшукується гігант»: пошуки Дев’ятої планети за орбітою Нептуна
За межами орбіти Нептуна простягається пояс Койпера — своєрідна «зона» завширшки приблизно 20 астрономічних одиниць, де обертаються численні крижані астероїди й карликові планети. У другій половині ХХ століття астрономи почали відкривати там дедалі більше об’єктів, багато з яких мають дивовижно видовжені орбіти. Наприклад, однією з найбільш відомих є Седна. Їй потрібно понад 11 тисяч років, щоб зробити один оберт навколо Сонця. Під час найближчого зближення із Сонцем (перигелію) вона розташована на відстані 76 астрономічних одиниць (понад 11 мільярдів кілометрів), а в афелії — майже у 12 разів далі.
Подібних об’єктів, так званих транснептунових, виявили вже чимало, і вони часто «дивляться» на нас нетиповими орбітами. Саме ця конфігурація наштовхнула вчених на думку, що бракує ще чогось у нашому розумінні Сонячної системи — і що цим «щось» може бути масивна Дев’ята планета.
Докази існування Дев’ятої планети
У 2016 році в журналі The Astrophysical Journal з’явилася стаття астрономів із Каліфорнійського технологічного інституту, яка пояснювала нестандартні орбіти шести транснептунових об’єктів існуванням планети, що досі не відкрита. Моделювання показало, що ймовірність випадкового збігу такої дивної конфігурації орбіт становить лише 0,007%.
Оскільки інші варіанти (наприклад, вплив суто крижаних об’єктів поясу Койпера) вимагали б маси приблизно у 100 разів більшої, ніж та, що там є насправді, дослідники припустили існування масивнішого небесного тіла — Дев’ятої планети. Такі висновки ґрунтувалися на математичних розрахунках та комп’ютерному моделюванні, хоча досі ніхто не бачив цю гіпотетичну планету безпосередньо.
Якою може бути Планета X (і чому її так важко знайти)
У 2019 році науковці знову «перерахували» можливі параметри загадкового об’єкта, і нове моделювання показало більш скромні розміри та ближче розташування до Сонця, ніж вважалося раніше. Згідно з цими оцінками:
- Маса Дев’ятої планети може бути від 5 до 10 земних;
- Велика піввісь орбіти — 400–800 астрономічних одиниць;
- Ексцентриситет, що вказує на витягнутість орбіти, коливається у межах 0,2–0,5 (для Землі він становить лише 0,0167).
Через те, що планета може бути розташована трохи ближче, ніж раніше вважали, астрономи мають надію знайти її за допомогою потужніших телескопів, зокрема обсерваторії імені Вери Рубін. Основна складність полягає в тому, що ніхто не знає, де саме на небі шукати цей об’єкт, тож науковцям доводиться «прочісувати» величезні ділянки космосу.
Альтернативні гіпотези: від «нульового» результату до первісних чорних дір
Чимало вчених сумніваються, що Дев’ята планета взагалі існує. Зокрема, спостереження в межах проєктів Outer Solar System Origins Survey (OSSOS) та Dark Energy Survey не виявили переконливого «згущення» орбіт, на яке посилалися прибічники гіпотези про Планету X. Окрім того, міграція Нептуна на ранніх етапах формування Сонячної системи, вірогідно, сама по собі могла створити високоеліптичні траєкторії багатьох транснептунових об’єктів.
Інша цікава версія пов’язана з ідеєю, що замість гіпотетичної Дев’ятої планети на околицях Сонячної системи може «ховатися» первісна чорна діра масою кількох Земель. Первісні чорні діри (на відміну від звичайних, що виникають після колапсу масивних зір) могли сформуватися в ранньому Всесвіті через надщільні ділянки матерії. Якщо така екзотична чорна діра й справді є неподалік, вона теж могла б впливати на орбіти далеких об’єктів. Утім, знайти її ще складніше, адже дослідникам доведеться фіксувати рідкісні спалахи рентгенівського чи гамма-випромінювання, коли невеликі космічні тіла потрапляють у її «поле зору».
Чому існування Дев’ятої планети викликає запеклі дискусії
Технологічні обмеження, тонкощі спостережень і висока складність математичних моделей призводять до гострих дискусій між астрономами:
- Систематичні похибки у даних: Нерівномірні умови пошуку транснептунових об’єктів та різний час доступності ділянок неба можуть створювати ілюзію, ніби орбіти цих тіл збігаються в одному напрямку.
- Обмеженість інструментів: Телескопи не можуть постійно відстежувати всю небесну сферу, а тьмяні крижані об’єкти спостерігати ще складніше, особливо коли вони перебувають поблизу площини Галактики.
- Недостатність прямих доказів: Існування планети, яка б мала масу в кілька разів більшу за земну, поки що залишається тільки у формі моделей та теорій.
Пошуки тривають
Наразі астрономи покладають великі надії на Обсерваторію імені Вери Рубін (Vera C. Rubin Observatory), що має розпочати роботу найближчим часом. Потужні камери та широкий огляд неба дадуть змогу виявляти раніше «невидимі» об’єкти і вивчати їхні орбіти з більшою точністю. Тим часом космічний телескоп «Габбл» уже фіксує «подібні» системи поза межами нашої — так, планета HD 106906 b, що обертається навколо двох зір у 335 світлових роках від Землі, має орбіту, дуже схожу на передбачувану траєкторію Дев’ятої планети.
Усі охочі також можуть долучитися до пошуків: проєкт NASA Backyard Worlds: Planet 9 запрошує волонтерів переглядати знімки телескопа WISE в пошуках об’єктів, що змінюють своє положення на небі з часом. Фактично, це продовження справи Клайда Томбо, який таким самим методом відкрив Плутон.
Наразі остаточної відповіді немає: частина науковців вважає, що всі «дивацтва» поясу Койпера легко пояснюються міграцією Нептуна та звичайними спостережними похибками. Інші дослідники переконані, що необхідні додаткові дослідження і нові технології, щоб підтвердити або спростувати існування Дев’ятої планети. А для найсміливіших залишається версія про первісну чорну діру.
Одне можна сказати з упевненістю: Сонячна система ніколи не припиняє дивувати, і навіть через століття після відкриття Плутона в нас усе ще є «білі плями» на карті найближчого до нас космосу. Пошуки Дев’ятої планети чи будь-якого іншого екзотичного об’єкта за межами Нептуна продовжуються, відкриваючи нові можливості як професійним астрономам, так і аматорам у всьому світі.
