A trama se complica na busca por um nono planeta

Dois físicos teóricos estão relatando que as mesmas observações que inspiraram a busca por um nono planeta poderiam, em vez disso, ser evidências, dentro do sistema solar, de uma lei da gravidade modificada, originalmente desenvolvida para compreender a rotação das galáxias.

Uma impressão artística de um objeto do Cinturão de Kuiper (KBO), localizado na borda externa do nosso sistema solar, a uma distância impressionante de 4 bilhões de milhas do sol. Crédito: NASA

Os pesquisadores Harsh Mathur, professor de física na Case Western Reserve University, e Katherine Brown, professora associada de física no Hamilton College, fizeram a afirmação depois de estudar o efeito que a Via Láctea teria sobre objetos no sistema solar exterior – se o as leis da gravidade eram governadas por uma teoria conhecida como Dinâmica Newtoniana Modificada (ou MOND).

MOND propõe que a famosa lei da gravidade de Isaac Newton é válida até certo ponto. Ou seja, quando a aceleração gravitacional prevista pela lei de Newton se torna pequena o suficiente, o MOND permite que um comportamento gravitacional diferente assuma o controle.

O sucesso observacional do MOND em escalas galácticas é a razão pela qual alguns cientistas o consideram uma alternativa à “ matéria escura ”, o termo que os físicos usam para descrever uma forma hipotética de matéria que teria efeitos gravitacionais, mas não emitiria qualquer luz.

"O MOND é realmente bom a explicar observações à escala galáctica," disse Mathur, "mas não esperava que tivesse efeitos perceptíveis no sistema solar exterior."

O seu trabalho foi publicado recentemente no The Astronomical Journal .

Um alinhamento ‘impressionante’

Mathur e Brown já haviam estudado o efeito do MOND na dinâmica galáctica. Mas eles ficaram interessados ​​nos efeitos mais locais do MOND depois que os astrônomos anunciaram em 2016 que um punhado de objetos no sistema solar exterior apresentava anomalias orbitais que poderiam ser explicadas por um nono planeta.

As peculiaridades orbitais já levaram a descobertas históricas antes: Netuno foi descoberto através de sua atração gravitacional nas órbitas de objetos próximos, a minúscula precessão de Mercúrio forneceu evidências iniciais em apoio à teoria da relatividade geral de Einstein, e os astrônomos usaram recentemente a dinâmica orbital para inferir o presença de um buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia.

Brown percebeu que as previsões do MOND poderiam estar em desacordo com as observações que motivaram a busca por um nono planeta. “Queríamos ver se os dados que apoiam a hipótese do Planeta Nove excluiriam efetivamente a MOND”, disse ela.

Em vez disso, Mathur e Brown descobriram que o MOND prevê precisamente o agrupamento que os astrónomos observaram. Ao longo de milhões de anos, argumentam eles, as órbitas de alguns objetos no sistema solar exterior seriam arrastadas para o alinhamento com o próprio campo gravitacional da galáxia.

Quando traçaram as órbitas dos objetos do conjunto de dados do Planeta Nove em relação ao campo gravitacional da própria galáxia, “o alinhamento foi impressionante”, disse Mathur. 

Os autores alertam que o conjunto de dados atual é pequeno e que uma série de outras possibilidades podem revelar-se corretas; outros astrônomos argumentaram que as peculiaridades orbitais são o resultado de viés observacional, por exemplo.

“Independentemente do resultado”, disse Brown, “este trabalho destaca o potencial do sistema solar exterior para servir como um laboratório para testar a gravidade e estudar problemas fundamentais da física”.

Fonte: phys.org