Uma representação artística do Objeto do Cinturão de Kuiper (KBO), localizado na borda externa do nosso sistema solar, a impressionantes 6,4 bilhões de quilômetros do Sol. Fonte da imagem: NASA, ESA e G. Bacon (STScI)
As regiões exteriores do sistema solar poderiam abrigar outro planeta, ou evidências que modifiquem as leis da gravidade.
Dois físicos teóricos relatam que as mesmas observações que inspiraram a busca por um nono planeta podem, em vez disso, ser evidências, dentro do sistema solar, de uma lei da gravidade modificada, originalmente desenvolvida para compreender a rotação das galáxias.
Isto foi confirmado pelos pesquisadores Harsh Mathur, professor de física na Case Western Reserve University, e Catherine Brown, professora assistente de física no Hamilton College, após estudarem o efeito de… via Láctea Galáxia em objetos no sistema solar exterior—se As leis da gravidade eram governadas por uma teoria conhecida como Dinâmica Newtoniana Modificada (ou MOND).
Mather é cruel. Crédito: Case Western Reserve University
MOND sugere que a famosa lei da gravitação de Isaac Newton é válida até certo ponto. Ou seja, quando a aceleração gravitacional prevista pela lei de Newton se torna suficientemente pequena, o MOND permite que um comportamento gravitacional diferente assuma o controle.
O sucesso observacional do MOND em escalas galácticas é o motivo pelo qual alguns cientistas o consideram uma alternativa à “matéria escura”, o termo que os físicos usam para descrever uma forma hipotética de matéria que teria efeitos gravitacionais, mas não emite luz.
“O MOND é realmente bom a explicar observações à escala galáctica, mas não esperava que tivesse efeitos tão visíveis no sistema solar exterior,” disse Mathur.
Seu trabalho foi recentemente publicado em TRevista astronômica.
Alinhamento “incrível”.
Mathur e Brown já estudaram o efeito do MOND na dinâmica galáctica. Mas eles ficaram interessados nos efeitos locais do MOND depois que os astrônomos anunciaram em 2016 que um grupo de objetos no sistema solar exterior apresentava anomalias orbitais que poderiam ser explicadas pela presença de um nono planeta.
As propriedades orbitais levaram a descobertas marcantes por: Netuno Detectada pela força da gravidade nas órbitas de objetos próximos, a precessão sutil de Mercúrio forneceu evidências iniciais que apoiam a teoria da relatividade geral de Einstein, e os astrônomos usaram recentemente a dinâmica orbital para inferir a existência de um objeto massivo. Buraco negro No centro da nossa galáxia.
Brown percebeu que as previsões do MOND poderiam entrar em conflito com as observações que estimularam a busca por um nono planeta. “Queríamos ver se os dados que apoiam a hipótese do Planeta Nove descartariam efetivamente a existência do MOND”, disse ela.
Catarina Brown. Crédito: Hamilton College
Em vez disso, Mathur e Brown descobriram que o MOND prevê com precisão os aglomerados observados pelos astrônomos. Eles dizem que ao longo de milhões de anos, as órbitas de alguns objetos no sistema solar exterior serão alinhadas com o campo gravitacional da galáxia.
Quando traçaram as órbitas dos objetos do conjunto de dados do Planeta Nove em relação ao campo gravitacional da galáxia, “o alinhamento foi incrível”, disse Mathur.
Os autores alertam que o conjunto de dados atual é pequeno e que inúmeras outras possibilidades podem ser verdadeiras; Por exemplo, outros astrônomos argumentaram que as propriedades orbitais são o resultado de um viés observacional.
“Independentemente do resultado, este trabalho destaca o potencial do sistema solar exterior para servir como um laboratório para testar a gravidade e estudar problemas fundamentais da física”, disse Brown.
Referência: “Dinâmica Newtoniana Modificada como uma Alternativa à Hipótese do Planeta Nove” por Katherine Brown e Harsh Mathur, 22 de setembro de 2023, Revista astronômica.
doi: 10.3847/1538-3881/acef1e
