Планета 9: Телескоп Рубін готовий розкрити таємницю Сонячної системи

На далеких околицях нашої Сонячної системи, за орбітою Нептуна, може ховатися небачена досі гігантська планета. Астроном Майк Браун з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech) переконаний у її існуванні. «Це п'ята за розміром планета в нашій Сонячній системі, що ховається там, чекаючи на відкриття», — стверджує він. Протягом приблизно десяти років Браун та інші дослідники намагаються довести реальність так званої «Планети 9». Досі єдиними свідченнями на її користь були лише деякі дивні особливості в орбітах малих крижаних тіл, подібних до Плутона, що обертаються далеко за Нептуном. Ці космічні аномалії можна було б пояснити гравітаційним впливом масивної, але невидимої планети.

Проте, незважаючи на численні зусилля, безпосередньо спостерігати Планету 9 нікому ще не вдалося. Гіпотетична планета перебуває настільки далеко, що була б надзвичайно тьмяним об'єктом на нашому небі, а ділянка неба, яку потрібно обстежити в її пошуках, є величезною. Ситуація може кардинально змінитися вже найближчим часом завдяки новому потужному астрономічному інструменту, що готується до запуску на вершині гори в Чилі. Йдеться про Обсерваторію Віри Рубін (Vera C. Rubin Observatory), спільний проєкт Національного наукового фонду США (NSF) та Міністерства енергетики США (DOE). Будівництво обсерваторії тривало роками, і вже наприкінці цього місяця очікується початок введення в експлуатацію та тонкого налаштування її унікальних інструментів.

Майк Браун зазначає, що він не міг би й мріяти про кращий телескоп для полювання на свою небесну здобич. «Якби мені дали велику пачку грошей і сказали: „Побудуй телескоп, щоб або знайти цю Планету 9, або знайти найкращі можливі докази її існування“, я, ймовірно, побудував би саме Обсерваторію Віри Рубін», — каже Браун. «Це справді телескоп, який ідеально підходить для того, щоб зробити наступний крок».

Боб Блум, директор з операційної діяльності Обсерваторії Рубін, пояснює її унікальні можливості. Обсерваторія буде щоночі сканувати майже все південне небо, роблячи знімки за допомогою найбільшої у світі цифрової камери. «Сам телескоп є великим, тому він може бачити дуже тьмяні об'єкти», — зазначає Блум. Це критично важливо для пошуку такого далекого й потенційно слабкого об'єкта, як Планета 9. Крім того, зображення, отримані обсерваторією, надходитимуть до потужних комп'ютерних систем, які постійно порівнюватимуть нові знімки з попередніми. Це дозволить виявляти будь-які зміни на небі, зокрема, рух об'єктів. Саме так можна буде помітити повільний рух гіпотетичної планети на тлі далеких зірок. «Якщо вона там є, ми зможемо її знайти, і досить легко», — впевнений Блум.

Скотт Шеппард з Інституту Карнегі, один із дослідників, які першими припустили, що велика планета може бути «винуватицею» аномальних орбіт деяких малих тіл Сонячної системи, погоджується, що Обсерваторія Рубін кардинально змінить ситуацію в пошуках Планети 9. «Обсерваторія Віри Рубін — це наш найкращий шанс знайти її протягом наступних кількох років, ймовірно», — каже Шеппард. «Вона переверне більше каменів, ніж будь-хто перевертав досі», — додає він, маючи на увазі безпрецедентний обсяг даних, який буде зібрано. За його оцінками, якщо Планета 9 реальна і знаходиться в межах досяжності, ця обсерваторія має приблизно 70−80% шансів її знайти. Однак він наголошує, що це не гарантовано, оскільки існує багато невизначеностей.

«Ми не знаємо розміру планети. Ми не знаємо її відбивної здатності. Ми не знаємо відстані до планети», — пояснює Шеппард. «Ці три фактори визначатимуть, наскільки яскравою ця планета насправді є». Якщо Планета 9 виявиться відносно невеликою, темною (з низькою відбивною здатністю) і розташованою дуже далеко, «вона буде на межі можливостей виявлення Обсерваторії Рубін, і обсерваторія може її не знайти», — застерігає він.

Проте, навіть якщо Обсерваторія Рубін не зможе безпосередньо побачити саму Планету 9, вона може зробити інший важливий внесок. Очікується, що обсерваторія відкриє величезну кількість нових малих планет та інших транснептунових об'єктів на околицях Сонячної системи. Деякі з цих нововідкритих тіл також можуть мати орбіти, на які впливає гравітація Планети 9. Аналіз орбіт великої кількості таких об'єктів може надати додаткові, значно переконливіші непрямі докази того, що така гігантська планета справді існує, навіть якщо її саму не вдасться побачити. Досі, за словами Шеппарда, астрономам не вдалося знайти достатньої кількості малих, далеких об'єктів з орбітами, які можна було б проаналізувати для підтвердження гравітаційного впливу Планети 9. Саме тому він вважає існування цієї планети відкритим питанням. «Статистики просто недостатньо, щоб однозначно сказати „так“ чи „ні“», — зауважує він.

Тим часом Майк Браун заявляє, що він «надзвичайно впевнений» у тому, що Планета 9 існує. Він каже, що роками намагався зберігати скептицизм, але остаточно переконався близько року тому, коли він та його колеги помітили та описали один неочевидний гравітаційний ефект, який, на їхню думку, важко пояснити без наявності дев'ятої планети. «Якщо ви поговорите з 20 різними астрономами, ви отримаєте 20 різних думок щодо їхньої впевненості», — визнає Браун. «Але я просто не бачу способу, яким Сонячна система може існувати в такому вигляді, як вона є, без Планети 9».

За його словами, протягом цього року Обсерваторія Рубін почне створювати базову картину неба, а до кінця року вона вже має розпочати виявлення змін і надавати ці дані астрономічній спільноті. «З цього моменту, — каже Браун, — ми зможемо серйозно взятися за пошуки Планети 9». Навіть якщо астрономам не вдасться побачити нову планету безпосередньо, додає він, Обсерваторія Рубін має надати достатньо нових даних про орбіти малих тіл, щоб стало зрозуміло, чи дійсно спостережувані раніше орбітальні патерни витримують ретельну перевірку при значно більшій статистиці. «Я думаю, що Обсерваторія Віри Рубін остаточно зробить одне, — підсумовує Браун, — вона скаже нам, чи ми божевільні, чи ні».