Odkrycie dziewiątej planety Układu Słonecznego przez dwóch astronomów z California Institute of Technology w Pasadenie stało się znane 20 stycznia. Jeden z nich - pochodzący z Rosji Konstantin Batygin - opowiedział „Lenta.ru” o poszukiwaniach Planety X, trudnościach z nazwą nowego ciała niebieskiego oraz o nierozwiązanych tajemnicach Układu Słonecznego.
Jaka jest planeta, którą odkryłeś?
Konstantin Batygin: Nie mieści się w kategorii planet karłowatych. To ciało niebieskie jest dość masywne. Nasz model daje masę około dziesięciu Ziem, ta planeta jest po prostu gigantyczna. Obecnie definiuje się go jako obiekt niebieski, którego pole grawitacyjne dominuje w tej części Układu Słonecznego.
Konstantin Batygin
Zdjęcie: Damian Dovarganes / AP
Ogólnie nie ma nawet pytania: czy to planeta, czy nie. Wiemy o tym, ponieważ jego grawitacja wpływa na orbity odległych obiektów w pasie Kuipera. Samo modelowanie matematyczne opiera się na fakcie, że planeta ta ma wystarczającą masę, aby grawitacyjnie zdominować Układ Słoneczny.
A jego właściwości fizyczne?
Film promocyjny:
Obliczenia niestety podają tylko masę i ogólną charakterystykę. Możemy tylko założyć, że pod względem składu chemicznego jest podobny do Urana lub Neptuna. Mówiąc dokładniej, powiemy coś, gdy urządzenie takie jak New Horizons zostanie wysłane na planetę. Chociaż lot jest daleko, a czekanie potrwa bardzo długo.
Skąd się wzięła Planeta X?
Uważamy, że powstał on w ciągu pierwszych trzech milionów lat istnienia Układu Słonecznego, czyli około 4,5 miliarda lat temu, z tego samego materiału, co Uran i Neptun. Podczas gdy Układ Słoneczny był nadal otoczony chmurą gazu, planeta ta została grawitacyjnie rozproszona na dłuższej orbicie.
Czy kierowałeś się obserwacjami Chadwicka Trujillo i Scotta Shepparda na temat trans-Neptuna z 2012 roku VP113 w 2004 roku?
Polegaliśmy na ich pracy. To, co znaleźli, nazywa się argumentem peryhelium wielu orbit w pasie Kuipera. Okazuje się, że to tylko część historii. Rzeczywistość jest o rząd wielkości prostsza i bardziej fundamentalna: dalsze orbity w pasie Kuipera wskazują mniej więcej w tym samym kierunku. Ich fizyczne orbity są praktycznie takie same. I to był ten fundamentalny moment, który doprowadził do tego, że byliśmy w stanie obliczyć orbitę „Planety 9”.
Obliczanie położenia planety X
Zdjęcie: NASA / JPL-CALTECH
Jak szybko masz nadzieję wykryć planetę za pomocą teleskopu Subaru? Wasi koledzy, tacy jak profesor Hal Levison, nie mogą czekać na bezpośrednią obserwację
W zasadzie wyniki jednej nocy obserwacji otrzymujemy dość szybko. Problem w tym, że potrzebujesz wielu nocy: musisz zbadać dość dużą część nieba. Więc myślę, że jeśli się integrujemy, będziemy musieli spędzić dwa lub trzy lata, aby znaleźć planetę, którą przewidzieliśmy.
Czy ta planeta ma satelity?
Tak myślimy. Moi koledzy i ja zgadzamy się, że nie ma powodu, który by temu zapobiegał. Czy można je zobaczyć w teleskopie? Prawdopodobnie. Ale to jest trudne …
Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się, jak nazwać swoją nową planetę?
Mike Brown i ja (współautor Konstantina Batygina - ok. "Lenta.ru") uważamy, że lepiej powierzyć światowej społeczności. Decyzja nie należy do nas dwojga. Ponownie, jeszcze o tym nie myśleliśmy: mamy model teoretyczny, ale planety nie znaleziono astronomicznie.
Czy w Układzie Słonecznym można znaleźć inne planety?
Chyba tak. Nie ma nic, co by zaprzeczało tej możliwości. Ale w tej chwili nie mamy żadnych danych wskazujących, że oprócz dziewiątej planety jest coś jeszcze.
Kiedy astronomia obserwacyjna położy kres tej historii?
Dobre pytanie. Wydawało się, że do połowy XX wieku astronomia obserwacyjna zakończyła swoje prace w Układzie Słonecznym. Okazało się, że tak nie jest.
Pas Kuipera
Zdjęcie: wikimedia.org
W zasadzie Układ Słoneczny jest ogromny, pole grawitacyjne Słońca dominuje bardzo daleko: dominanta kończy się gdzieś po stu tysiącach jednostek astronomicznych, a małe obiekty w pasie Kuipera widzimy w maksymalnej odległości osiemdziesięciu jednostek astronomicznych. Ogromna przestrzeń pozostaje nieznana.
Na Ziemi budowane są jednocześnie trzy największe teleskopy: Gigantyczny Teleskop Magellana (GMT), Trzydziestometrowy Teleskop (TMT) i Ekstremalnie Duży Teleskop Europejski (E-ELT). Czy będą przydatne w takich badaniach?
Wymienione projekty są z pewnością ważne. Jednak teleskopy, takie jak Subaru, których kamery są zaprojektowane tak, aby pokrywać większość nieba, są bardziej odpowiednie do wyszukiwania planet takich jak nasza. Ten sam TMT będzie dobry do charakteryzacji i zły do wyszukiwania.
A co, jeśli odkrycie dziewiątej planety nie zostanie potwierdzone?
Najbardziej dramatycznym precedensem jest odkrycie Neptuna w 1846 roku przez Urbaina Le Verriera, który użył modeli matematycznych podobnych do tych, które mamy dzisiaj. Ale nasz model jest o rząd wielkości bardziej szczegółowy i złożony: wykorzystuje superkomputery.
A obliczenia Le Verriera zostały potwierdzone w ciągu jednej nocy obserwacji.
Czy utrzymujesz kontakt ze swoimi rosyjskimi kolegami?
Mieszkałem w Rosji do 1994 roku, po czym przeprowadziłem się z rodziną do Japonii, a następnie do USA. Jestem głównie teoretykiem, czasami komunikuję się e-mailowo z kolegami z Rosji i Rosjanami pracującymi w USA i innych krajach.
Nie czytam rosyjskich mediów z powodu braku czasu. Staram się zajmować wyłącznie nauką. Mogę powiedzieć, że Rosja pozostaje silna w naukach teoretycznych: jest wielu dobrych naukowców. Przychodzi mi na myśl historia Michaiła Lidowa, który w latach pięćdziesiątych XX wieku obliczył efekt nazywany obecnie „rezonansem Lidowa-Kozaja”. Przez długi czas ludzie nie rozumieli, jak ważny jest ten efekt. Lidov kilkadziesiąt lat wyprzedził ludzkość, a takich naukowców wciąż są w Rosji.
Jak długo pracujesz nad artykułem Planet X, który ukazał się w The Astronomical Journal?
Podjęliśmy się tego zadania mniej więcej półtora roku temu, a artykuł napisaliśmy w listopadzie, kończąc go po nocy spędzonej przy teleskopie.
Jak szybko przeszedłeś przez recenzję?
Wystarczająco szybko. Oznacza to, że po przesłaniu artykułu do czasopisma minęły dwa miesiące, co jest bardzo krótkie na takie rzeczy.
Mike Brown i Konstantin Batygin
Zdjęcie: Damian Dovarganes / AP
Uważam, że arXiv.org i magazyny open access to jeden z głównych trendów. Staram się publikować w czasopismach tego formatu lub w tych, które od razu publikują artykuły w ogólnodostępnym dostępie.
Czy publikacja artykułu o odkryciu planety w The Astronomical Journal jest niezbędna?
Postanowiliśmy nie kontaktować się z Nature ani Science. Chcieliśmy napisać o wszystkim szczegółowo, ale format tych magazynów na to nie pozwala.
Czy nie sądzisz, że wpływowi naukowcy, tacy jak Stephen Hawking, wypychają innych naukowców z mediów?
Szczerze mówiąc, ostatni artykuł Stephena Hawkinga przeczytałem tylko pobieżnie. Jestem pewien, że to ważne. Problemy są wszędzie, ale dobry artykuł naukowy zawsze zostanie zauważony przez tego, kto go napisał.