تتكاثف المؤامرة في البحث عن الكوكب التاسع

يقترح اثنان من علماء الفيزياء النظرية أن نفس الملاحظات التي تغذي البحث عن كوكب تاسع يمكن أن تكون دليلاً داخل النظام الشمسي على نسخة معدلة من قانون الجاذبية التي تم تطويرها في الأصل لفهم دوران المجرات.

وأكد هارش ماثور، أستاذ الفيزياء في جامعة كيس ويسترن ريزيرف، وكاثرين براون، أستاذ الفيزياء المشارك في كلية هاملتون، على الباحثين بعد دراسة تأثير درب التبانة على الأجسام خارج النظام الشمسي. تخضع قوانين الجاذبية لنظرية تسمى الميكانيكا النيوتونية المعدلة (أو MOND).

يقترح MOND أن قانون الجاذبية الشهير لإسحاق نيوتن صالح إلى حد ما. أي أنه عندما يصبح تسارع الجاذبية الذي تنبأ به قانون نيوتن صغيرًا بدرجة كافية، فإنه يسمح لـ MOND بافتراض سلوك جاذبية مختلف.

إن نجاح رصد MOND على المقاييس المجرية جعل بعض العلماء يعتبرونه بديلاً لـ “المادة المظلمة”، وهو مصطلح يستخدمه الفيزيائيون لوصف شكل افتراضي من المادة يمارس تأثيرات الجاذبية ولكنه لا ينبعث منه أي ضوء.

وقال ماثور: “إن MOND جيد جدًا في شرح عمليات الرصد على نطاق المجرة، لكنني لا أتوقع أن يكون له تأثيرات كبيرة على النظام الشمسي الخارجي”.

وقد تم نشر أعمالهم مؤخرا مجلة علم الفلك.

محاذاة “مذهلة”.

سبق لماثور وبراون أن درسا تأثير MOND على الديناميكيات بين المجرات. ولكن بعد أن أعلن علماء الفلك في عام 2016 أن بعض الأجسام في النظام الشمسي الخارجي تظهر شذوذات مدارية يمكن تفسيرها بوجود كوكب تاسع، أصبحوا مهتمين بالتأثيرات المحلية لـ MOND.

وقد أدت الخصائص المدارية إلى اكتشافات تاريخية من قبل: تم اكتشاف نبتون من خلال جاذبيته على مدار جسم قريب، وقدم المنظور الدقيق لعطارد أدلة مبكرة تدعم نظرية النسبية العامة لأينشتاين، ومؤخرًا افترض علماء الفلك استخدام الديناميكيات المدارية. يوجد في وسط مجرتنا ثقب أسود هائل.

أدرك براون أن تنبؤات موند قد تتعارض مع الملاحظات التي غذت البحث عن كوكب تاسع. وقال: “أردنا أن نرى ما إذا كانت البيانات الداعمة لفرضية الكوكب التاسع يمكن أن تستبعد MOND بشكل فعال”.

بدلًا من ذلك، وجد ماثور وبراون أن MOND تنبأ بالتجمع الدقيق الذي لاحظه علماء الفلك. ويقولون إنه على مدى ملايين السنين، سيتم سحب مدارات بعض الأجسام في النظام الشمسي الخارجي لتتوافق مع مجال الجاذبية الخاص بالمجرة.

وقال ماثور إنه عندما رسموا مدارات الأجسام من مجموعة بيانات الكوكب التاسع مقابل مجال الجاذبية الخاص بالمجرة، “كان المحاذاة مذهلاً”.

يحذر المؤلفون من أن مجموعة البيانات الحالية صغيرة وأن أي عدد من الاحتمالات الأخرى قد يكون صحيحًا؛ وقد جادل علماء فلك آخرون بأن الخصائص المدارية هي نتيجة للتحيز الرصدي.

وقال براون: “بغض النظر عن النتائج، فإن هذا العمل يسلط الضوء على إمكانات النظام الشمسي الخارجي ليكون بمثابة مختبر لاختبار الجاذبية ودراسة المشاكل الأساسية في الفيزياء”.