julio 21, 2024

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La trama se complica en la búsqueda del Planeta Nueve

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Representación artística del Objeto del Cinturón de Kuiper (KBO), ubicado en el borde exterior de nuestro sistema solar a una asombrosa distancia de 4 mil millones de millas del Sol. Crédito: NASA

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Representación artística del Objeto del Cinturón de Kuiper (KBO), ubicado en el borde exterior de nuestro sistema solar a una asombrosa distancia de 4 mil millones de millas del Sol. Crédito: NASA

Dos físicos teóricos informan que las mismas observaciones que inspiraron la búsqueda de un noveno planeta pueden ser evidencia dentro del sistema solar de una ley de gravedad modificada desarrollada originalmente para comprender la rotación de las galaxias.

Los investigadores Harsh Mathur, profesor de física en la Universidad Case Western Reserve, y Kathryn Brown, profesora asistente de física en el Hamilton College, hicieron esta afirmación después de estudiar el efecto que la Vía Láctea podría tener en los objetos del sistema solar exterior, si las leyes de la gravedad es cierta y se rige por una teoría conocida como Dinámica Newtoniana Modificada (o MOND).

MOND sugiere que la famosa ley de gravitación de Isaac Newton es válida hasta cierto punto. Es decir, cuando la aceleración gravitacional predicha por la ley de Newton se vuelve lo suficientemente pequeña, MOND permite que adopte un comportamiento gravitacional diferente.

El éxito de observación de MOND a escalas galácticas es la razón por la que algunos científicos lo consideran una alternativa a la “materia oscura”, el término que los físicos usan para describir una forma hipotética de materia que tendría efectos gravitacionales pero no emitiría luz.

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“MOND es realmente bueno para explicar observaciones a escala de galaxias, pero no esperaba que tuviera efectos tan notables en el sistema solar exterior”, dijo Mathur.

Su trabajo ha sido publicado recientemente en Revista astronómica.

Alineación “asombrosa”.

Mathur y Brown han estudiado antes el efecto de MOND en la dinámica galáctica. Pero se interesaron por los efectos locales de MOND después de que los astrónomos anunciaran en 2016 que un grupo de objetos en el sistema solar exterior mostraban anomalías orbitales que podrían explicarse por la presencia de un noveno planeta.

Las propiedades orbitales han llevado a descubrimientos históricos antes: Neptuno fue descubierto por la fuerza de su gravedad en las órbitas de un cuerpo cercano, la precesión precisa de Mercurio proporcionó evidencia temprana que respalda la teoría de la relatividad general de Einstein, y los astrónomos han utilizado recientemente la dinámica orbital para inferir la existencia de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia.

Brown se dio cuenta de que las predicciones de MOND podrían entrar en conflicto con las observaciones que habían impulsado la búsqueda de un noveno planeta. “Queríamos ver si los datos que respaldan la hipótesis del Planeta Nueve descartarían efectivamente la existencia de MOND”, dijo.

En cambio, Mathur y Brown descubrieron que MOND predice con precisión los cúmulos observados por los astrónomos. Dicen que durante millones de años, las órbitas de algunos objetos en el sistema solar exterior se alinearán con el campo gravitacional de la galaxia.

Cuando trazaron las órbitas de los objetos del conjunto de datos del Planeta Nueve contra el campo gravitacional de la galaxia, “la alineación fue asombrosa”, dijo Mathur.

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Los autores advierten que el conjunto de datos actual es pequeño y que muchas otras posibilidades podrían ser ciertas; Por ejemplo, otros astrónomos han argumentado que las propiedades orbitales son el resultado de un sesgo de observación.

“Independientemente del resultado, este trabajo resalta el potencial del sistema solar exterior para servir como laboratorio para probar la gravedad y estudiar problemas fundamentales de la física”, dijo Brown.

más información:
Catherine Brown et al., Dinámica newtoniana modificada como alternativa a la hipótesis del planeta nueve, Revista astronómica (2023). doi: 10.3847/1538-3881/acef1e

Información de la revista:
Revista astronómica