Доказательства, указывающие на существование ещё не открытой Девятой планеты в Солнечной системе, могут указывать на некорректность представлений о гравитации. Таким является вывод двух учёных, которые изучили влияние нашей галактики на объекты во внешних областях Солнечной системы.

Различные версии гипотезы альтернативной теории гравитации (модифицированная ньютоновская динамика, MOND) могут объяснить, как галактики вращаются так быстро, не разлетаясь. Обычно учёные полагают, что такая подозрительная устойчивость галактической структуры указывает на существование тёмной материи — невидимой формы вещества, которое не излучает и не отражает свет. Идея заключается в том, что массивные гало тёмной материи окружают и гравитационно связывают вместе галактики, предотвращая их содержимое от разлёта.

Иллюстрация пояса Койпера, за которым предположительно находится гипотетическая Девятая планета. Источник: NASA/SOFIA/Lynette Cook

При MOND нет необходимости в тёмной материи. Она предполагает, что знаменитый закон гравитации Исаака Ньютона верный, но только до определённого предела. Вместо этого в трактовке MOND при больших угловых скоростях возникает иное поведение гравитации. И такое поведение влияет на вращение галактик.

«MOND действительно хорошо объясняет наблюдения на галактическом уровне, но я не ожидал, что она окажет заметное влияние на внешнюю Солнечную систему», — говорит научный сотрудник Харш Матур, который провёл это исследование совместно с профессором физики Кэтрин Браун из колледжа Гамильтона.

Связь между MOND и гипотетической Девятой планетой может показаться странной, но она исходит из того факта, что основным доказательством существования этого объекта, который, предположительно, скрывается на краю Солнечной системы, является странное поведение объектов поясе Койпера. Пояс Койпера — это область во внешней части нашей Солнечной системы, в которой находятся различные ледяные тела, такие как карликовые планеты, кометы и астероиды.

В 2016 году обнаружили, что некоторые из этих ледяных объектов имеют орбитальные аномалии и скопления, отличные от остальных обитателей пояса Койпера. И, как полагают учёные, такое странное поведение может быть результатом существования неизвестной планеты. Такое странное расположение орбит уже ранее указывало на наличие планет, — именно так был обнаружен Нептун, из-за его гравитационного влияния на другие объекты Солнечной системы. Однако Матур и Браун хотели узнать, может ли странное расположение орбит объектов пояса Койпера быть результатом другого воздействия. Возможно, такие орбиты могут быть объяснены, если MOND является правильной трактовкой гравитации.

«Мы хотели узнать, будут ли данные, подтверждающие гипотезу о Девятой планете, противоречить MOND», — сказала Браун. Они обнаружили, что странное скопление действительно может быть результатом MOND. Матур и Браун предполагают, что на протяжении миллионов лет орбиты некоторых объектов внешней Солнечной системы могли быть гравитационно «сдвинутыми» — вместо их согласованности с остальной Солнечной системой, орбиты вытягивались в соответствии с гравитационным полем Млечного пути.

Матур сказал, что они обнаружили «поразительную согласованность». Учёные осторожны при оценке результатов, признавая, что объём данных, на основе которых проводилось исследование, сравнительно небольшой.

«Независимо от результата, эта работа подчёркивает потенциал внешней Солнечной системы как лаборатории для проверки различных теорий гравитации и изучения фундаментальных проблем физики», — заключает Браун.