La trama se complica en la búsqueda del Planeta Nueve

Los confines exteriores del sistema solar podrían albergar el buscado Planeta Nueve, o evidencia que modifique las leyes de la gravedad.

Los investigadores Harsh Mathur, profesor de física en la Universidad Case Western Reserve, y Katherine Brown, profesora asociada de física en el Hamilton College, han llegado a esta conclusión tras estudiar el efecto que la Vía Láctea tendría sobre los objetos en el sistema solar exterior: si las leyes de la gravedad se regían por una teoría conocida como Dinámica Newtoniana Modificada (o MOND).

MOND propone que la famosa ley de gravedad 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 tome el control 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.

"MOND es realmente bueno para explicar observaciones a escala galáctica", dijo Mathur en un comunicado, "pero no esperaba que tuviera efectos notables en el sistema solar exterior".

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

Las peculiaridades orbitales han llevado a descubrimientos históricos antes: Neptuno fue descubierto a través de su atracción gravitacional en las órbitas de un objeto cercano, la diminuta precesión de Mercurio proporcionó evidencia temprana en apoyo de la teoría de la relatividad general de Einstein, y los astrónomos han utilizado recientemente la dinámica orbital para inferir la presencia de un agujero negro supermasivo en el centro de nuestra galaxia.

Brown se dio cuenta de que las predicciones de MOND podrían estar en desacuerdo con las observaciones que habían motivado la búsqueda de un noveno planeta. "Queríamos ver si los datos que respaldan la hipótesis del Planeta Nueve descartarían efectivamente a MOND", dijo.

En cambio, Mathur y Brown descubrieron que MOND predice con precisión la agrupación que los astrónomos han observado. Argumentan que, durante millones de años, las órbitas de algunos objetos en el sistema solar exterior se alinearían con el propio campo gravitacional de la galaxia.

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

Los autores advierten que el conjunto de datos actual es pequeño y que cualquier otra posibilidad podría resultar correcta; otros astrónomos han argumentado que las peculiaridades orbitales son el resultado de un sesgo de observación, por ejemplo.

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