Même si nous sommes désormais capables d’observer des objets situés à des milliards d’années-lumière de la Terre, grâce à des engins comme le James Webb Space Telescope, il reste encore de nombreuses énigmes à résoudre dans notre propre système solaire. L’une des plus fascinantes concerne la fameuse Planète X, un grand corps céleste hypothétique qui pourrait se cacher aux confins du système solaire.
À ce jour, son existence reste vivement débattue par les spécialistes… mais cela pourrait changer dans un futur relativement proche. Des astronomes américains affirment en effet avoir trouvé de nouveaux indices statistiques particulièrement solides.
Un siècle de traque
L’histoire de la Planète X, aussi appelée « Planet Nine », a commencé au 20e siècle. C’est à cette époque que des observateurs ont commencé à documenter des incohérences surprenantes dans les orbites d’Uranus et Neptune, les deux géantes de glace aux confins de notre système solaire. Selon eux, il n’y avait qu’une seule manière d’expliquer ces déviations de trajectoire : la présence d’un autre corps céleste suffisamment massif pour produire une force gravitationnelle importante.
En 1906, l’astronome américain Percival Lowell s’est donc lancé à la poursuite de cette neuvième planète hypothétique. Il n’a jamais réussi à la trouver ; mais ses travaux ont inspiré bon nombre de congénères comme Clyde Tombaugh, qui a fini par tomber sur Pluton.
Sa découverte a généré beaucoup d’enthousiasme, et de nombreux experts y ont vu la confirmation de la théorie de Lowell. Pendant un temps, Pluton a été considérée comme la fameuse Planète X. Malheureusement, le soufflé est vite retombé. Les calculs ont rapidement montré que Pluton n’était pas assez massive pour être à l’origine des perturbations orbitales observées. D’ailleurs, le petit poucet de la famille du système solaire a fini par être relégué en deuxième division en 2006, lors d’un congrès controversé de l’Union astronomique internationale qui lui a retiré son statut de planète majeure. Aujourd’hui, Pluton appartient officiellement à la catégorie des planètes naines, et la Planète X reste toujours techniquement hypothétique.
Les objets transneptuniens, de précieux mouchards cosmiques
Or, il se trouve que Michael Brown, l’un des grands artisans de cette décision polémique (il se désigne lui-même comme « l’homme qui a tué Pluton »), est aussi très impliqué dans la recherche de cette planète hypothétique. En 2015, avec son collègue Konstantin Batygin, il a apporté de nouveaux éléments de preuve particulièrement convaincants.
Contrairement à Lowell et Tombaugh, ils ne se sont pas appuyés sur les orbites d’Uranus et Neptune. A la place, ils ont étudié les orbites d’objets encore plus lointains, basés dans la Ceinture de Kuiper ; on parle d’objets transneptuniens (ou TNO, pour transneptunian objects). En analysant les orbites de certains TNO, ils ont trouvé des variations qui pointaient là encore vers la présence d’un objet extrêmement massif. Ces travaux ont notamment permis de proposer une orbite théorique.
De nouveaux éléments de preuve très solides
Et tout récemment, les deux compères ont encore étoffé leur dossier avec une nouvelle étude encore plus prometteuse.
Jusqu’à présent, les astronomes se concentraient sur des TNO considérés comme « stables ». Leur orbite ne croise pas celle de Neptune ; il est donc plus facile de prévoir leur trajectoire, et par extension, d’y détecter la moindre déviation provoquée par un objet inconnu comme cette fameuse neuvième planète. Cette fois, Brown, Batygin et leurs collègues sont allés plus loin. Grâce à l’apparition de nouvelles techniques d’analyse et de simulation plus sophistiquées, ils ont désormais pu s’intéresser aux TNO instables.
In the new study, we explored the opposite end: the most unstable, long-period TNOs (perihelion <30 AU) near the solar system's plane. There are 17 such objects with a>100AU, and notably, their perihelion distribution is almost flat between ~15 to 30 AU. pic.twitter.com/Nw8GgrGNSB
— Konstantin Batygin (@kbatygin) April 18, 2024
Leurs travaux se basent en effet sur des simulations informatiques très poussées, comprenant des tas d’interactions qui avaient été ignorées jusqu’à présent. Ils ont non seulement intégré l’influence gravitationnelle des planètes du système solaire, mais aussi des tas d’autres facteurs comme la marée galactique — la force gravitationnelle exercée par la Voie lactée elle-même sur les objets qui la composent.
En intégrant autant de détails à leur modèle, les astronomes espéraient ainsi pouvoir éliminer un maximum de facteurs de l’équation afin de se focaliser sur les variations potentiellement provoquées par la Planète X. Et ce travail de fourmi a fini par payer. Ils expliquent que leur modèle est extrêmement proche de ce que l’on s’attendrait à observer si une neuvième planète se cachait derrière l’orbite de Neptune. « Nos résultats révèlent que l’architecture orbitale de ce groupe d’objets s’aligne très bien avec les prédictions des modèles théoriques qui comprennent cette neuvième planète », expliquent-ils en conclusion de leur article.
En d’autres termes, il s’agit de la preuve la plus solide de l’existence de la Planète X à ce jour.
La chasse à la Planète X continue
Aussi convaincants soient-ils, ces résultats ne se suffisent toujours pas à eux-mêmes. Pour prouver définitivement que cet objet mystérieux existe bel et bien et qu’il ne s’agit pas d’un mirage scientifique, il n’y a qu’une seule option : l’observer directement !
Mais ce n’est peut-être qu’une question de temps. En effet, ces nouveaux modèles regorgent d’informations qui pourraient aider les astronomes à la localiser. En outre, la communauté scientifique bénéficiera bientôt de l’aide d’un nouvel allié de poids : l’observatoire Vera Rubin, un télescope flambant neuf en cours de construction au Chili. Ce dernier devrait bientôt être terminé, notamment grâce à l’installation de la plus grande caméra numérique au monde.
Grâce à cet instrument de pointe, les chercheurs pourront étudier des phénomènes comme la matière noire… mais ils pourront aussi observer les objets transneptuniens avec un niveau de précision inégalé. Avec un peu de chance, cela permettra d’affiner suffisamment l’orbite théorique de la Planète X afin de l’observer directement, ce qui serait l’une des plus grandes découvertes astronomiques des dernières décennies.
Le texte de l’étude est disponible ici.
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