Toen een groep astronomen in Zweden dachten een nieuw object te vinden in de verre uithoeken van het zonnestelsel, waren ze voorzichtig opgewonden. In plaats van te wachten om het lange wetenschappelijke publicatieproces te doorlopen, hebben ze hun bevindingen snel online gepubliceerd en andere astronomen uitgenodigd hun werk te controleren.
gerelateerde inhoud
- Een nieuwe planeet op aarde krijgt astronomen in beroering
- Er kan echt een planeet X zijn, op de loer voorbij Pluto
De reden voor het geroezemoes? Het team denkt dat ze misschien een nieuw, relatief groot lichaam op het grondgebied van Pluto hebben gevonden, iets dat zelfs verwant is aan de lang gezochte "Planet X".
Maar word niet te opgewonden, planeetfans. Het Zweedse team kreeg hun wens en andere astronomen reageerden vrijwel onmiddellijk op de online paper met grotendeels sceptische opnames.
"Het trieste is dat dit een legitiem onderzoeksveld is", zegt Mike Brown, een astronoom aan het California Institute of Technology die objecten heeft ontdekt in een baan buiten Neptunus. "Dan komt zo'n krant langs en mensen denken dat het gek is."
De jacht op verborgen planeten in het zonnestelsel heeft een lange geschiedenis en is niet zonder succesverhalen. Gebaseerd op vreemde verstoringen van de baan van Uranus, ontdekte de Franse astronoom Urbain LeVerrier Neptunus in 1846, waarmee het aantal bekende planeten op acht kwam. En toen Neptunus ook onregelmatigheden in zijn baan vertoonde die niet konden worden verklaard, begonnen wetenschappers op jacht naar een negende planeet.
De Amerikaanse astronoom Percival Lowell ging op zoek naar deze mysterieuze Planet X in 1906 en begon een zoektocht die lang na zijn dood duurde. Uiteindelijk vond Clyde Tombaugh een object in de buurt van de verwachte positie van planeet X in 1930, waarvan sommige wetenschappers aanvankelijk dachten dat het net zo massief was als de aarde.
Uit verdere observaties bleek echter dat het object, nu Pluto genoemd, niet zwaar genoeg was om de baan van Neptunus te beïnvloeden. En toen de Voyager 2-missie in 1989 betere schattingen van de massa van Neptunus kreeg, werd het duidelijk dat Planet X toch onnodig was.
Andere teams dachten dat er misschien nog een verborgen wereld dichterbij huis was. In het binnenste zonnestelsel leidden verstoringen in de baan van Mercurius tot speculatie over een planeet dichter bij de zon, bijgenaamd Vulcan. De algemene relativiteitstheorie van Albert Einstein doodde dat idee echter effectief en toonde aan dat Mercury's orbitale eigenaardigheid kon worden verklaard door de kromming van ruimte-tijd in de buurt van de massieve ster.
Veel van de speculaties over gigantische werelden voorbij Neptunus zijn sindsdien in het rijk van pseudowetenschap geslopen, zoals de doomsday planet Nibiru, die door auteur Zechariah Sitchin werd voorgesteld als een verklaring voor de vorming van de aarde en de asteroïdengordel, evenals een oorsprong voor Babylonische mythologie.
Toch zijn legitieme jachten op planeetachtige objecten voorbij Neptunus die op zijn minst groter zijn dan Pluto. Eris, die Brown in 2005 door Caltech ontdekte, is iets kleiner maar massiever dan Pluto. En een andere dwergplaneet met de naam 2012 VP113, waarvan wordt gedacht dat deze ongeveer 280 mijl breed is, is misschien wel het verste object in zijn soort dat bekend is - het dichtst bij de zon is ongeveer 7, 2 miljard mijl.
In hun studie schetsen Wouter Vlemmings van Chalmers University en zijn collega's observaties van een object dat tegen de achtergrondsterren beweegt, dat ze hebben opgepikt met de Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) in Chili. Ze noemden de potentiële nieuwe wereld Gna, naar een snelle Noordse godheid die boodschappen draagt voor Frigg, de godin van de wijsheid.
De twee ALMA-detecties van Gna vastgelegd op 20 maart 2014 (links) en 14 april 2014. (Vlemmings et al, arxiv.org) De laagste schatting voor zijn grootte zou het op 136 tot 546 mijlen overdragen, ervan uitgaande dat het zich tussen 1, 1 miljard en 2, 3 miljard mijlen van de zon bevindt. Dat is in het topbereik van werelden in de Kuipergordel, een veld met ijzige lichamen dat zich buiten de baan van Neptunus uitstrekt en Pluto en de meeste andere erkende dwergplaneten omvat.
Het team zegt dat er een kleine kans is dat Gna nog groter zou kunnen zijn: "Genomen tegen nominale waarde, kunnen onze observaties een groot lichaam tot 4000 [astronomische eenheden] niet uitsluiten, dat ongebonden is", zegt Vlemmings. Een astronomische eenheid is ongeveer de afstand van de aarde tot de zon, en 4.000 keer is dat 371 miljard mijl. In feite kan Gna een grote schurkenplaneet zijn die niet door zwaartekracht is verbonden met ons zonnestelsel.
Maar het team van Vlemmings trok wat vuur van andere astronomen die op zoek waren naar zulke wereldjes.
"De auteurs hadden andere astronomen met andere relevante expertises privé moeten vragen ... voordat ze hun resultaten openbaar maken en gedurfde claims maken", zegt Eric Mamajek, universitair hoofddocent natuurkunde en astronomie aan de Universiteit van Rochester. "Mijn gok is dat het variabele achtergrondbronnen zijn, niets in het zonnestelsel."
Een belangrijk bezwaar tegen de waarnemingen van Vlemmings is de kans om iets te zien gezien ALMA een heel klein gezichtsveld heeft. Alleen kijken naar een klein stukje lucht betekent dat er niet veel kans is om de meerdere lichtpunten op te pikken die een bewegend object signaleren. Om iets te zien, zou Vlemmings buitengewoon veel geluk moeten hebben gehad, zegt Brown.
Een ander probleem is het aantal datapunten dat het team van Vlemmings heeft. De studie zegt dat het object twee keer werd gezien, op 20 maart en 14 april 2014. Door de punten met elkaar te verbinden, schatten de onderzoekers de snelheid en afstand van het object. Maar Scott S. Sheppard, een astronoom van het Carnegie Institute die ook verre zonnestelsellichamen heeft ontdekt, zegt dat twee posities gewoon niet genoeg zijn.
"Je kunt een lijn trekken door twee willekeurige punten", zegt hij. "Als ze er drie hadden, zou ik kunnen zeggen dat dit interessant is." Zelfs dan zou de bewijslast hoog zijn. Sheppard is geen onbekende voor speculaties over enorme objecten voorbij Neptunus - hij heeft enkele schattingen gemaakt op basis van verstoringen van banen rond de dwergplaneet. Hij heeft het idee van één echter nooit expliciet laten zweven.
Zowel Brown als Sheppard merkten op dat er al surveys zijn van de hemel op zoek naar dit soort objecten, en alles meer dan ongeveer 130 mijl over de afstand die ze afleggen zou nu zijn gezien, misschien zelfs door een high-end amateur-telescoop .
Er is ook het probleem van de grootte. Brown zegt dat zelfs op 100 mijl afstand, Gna een van de grootste objecten is die in dat deel van het buitenste zonnestelsel wordt gezien. Bijna alle tot nu toe gevonden Kuipergordel en trans-Neptuniaanse objecten zijn kleiner dan dat.
Van zijn kant zegt Vlemmings dat hij de kritiek verwelkomt. "De krant werd specifiek naar de arxiv geüpload om opmerkingen van andere astronomen te vragen vóór mogelijke publicatie, " zegt hij. "Dit komt vooral omdat alle opties die we zouden kunnen bedenken zeer onwaarschijnlijk zijn, en beoordelen hoe onwaarschijnlijk moeilijk is. Hier hoopten we dat andere astronomen feedback zouden kunnen geven."
In die zin zijn de inspanningen van Vlemmings een succes - zelfs als het object een toevalstreffer in de gegevens blijkt te zijn. "Voor de rest, " zegt hij, "geef ik er de voorkeur aan om de speculatie over te laten nadat de paper is geaccepteerd door peer review, als dit gebeurt. Misschien naïef verwachtte ik niet dat het zo breed zou worden opgepikt buiten de astronomische gemeenschap, maar van nu zal ik beter weten. "
