Något stör i Kuiperbältet men vad är det?

 

Det finns ett mysterium i vårt solsystem som visar sig genom omloppsbanornas rörelser för objekt i Kuiperbältet. Kuiperbältet innehåller över en biljon isiga föremål som är mindre än vår måne kretsande kring solen i en munkformad ring bortom Neptunus. Mystiskt är att ett kluster av objekt i det yttre av Kuiperbältet rör sig i en elliptisk rörelse som om de gravitationellt dras åt samma håll. Den ledande hypotesen är att ett osynligt objekt, fem till 10 gånger av jordens massa orsakar drageffekten genom sin gravitation. Ett objekt som kallas Planet 9. Om det finns vet ingen men många söker efter det.

Sökande har gjorts med optiska teleskop, och i mikrovågs-, infraröda och i det elektromagnetiska vågspektrumet utan resultat.  Spekulationer finns om att det kan vara en mörk planetkärna, ett litet svart hål eller  ett kluster av mörk materia. Något av detta skulle göra objektet extremt svårt, om inte omöjligt, att upptäcka.

En okonventionell metod har föreslagits av Man Ho Chan, professor  in the Department of Science and Environmental Studies at The Education University of Hong Kong. I sin uppsats "What if planet 9 has satellites? som är  publicerad i Astrophysical Journal, fokuserar Chan på den potentiella existensen av satelliter (månar) som kanske kretsar kring Planet 9.

Att leta efter månar runt en planet som man inte vet om den finns låter som en än svårare uppgift än att leta efter  själva planeten men Chan säger att "om" Planet 9 har månar, skulle dessa objekt ha en fluktuerande värmesignaturer på sin bana runt planet  9 genom en process som heter tidvattenuppvärmning. Dessa värmesignaturer skulle vara 2,5 gånger högre än det förväntade intervallet för Planet 9 själv och skulle också vara mycket högre än några kända objekt  i Kuiperbältet. Dessa värmekällor bör kunna detekteras med hjälp av Atacama Large Millimeter/submillimeter Array Observatory (ALMAteleskopet i Chile), som nyligen har genomgått en kapacitetsuppgradering (om dessa månar nu finns).

Det är känt att föremål i Kuiperbältet kan ha satelliter. Pluto som finns i Kupierbältet är ett exempel vilken är mindre än vår måne och likväl har fem månar.

Astronomerna Mike Brown och Konstantin Batygin vid California Institute of Technology har efter att först ha i en studie  visat att Planet 9 inte behövdes för att förklara de elliptiska yttre banorna. De kan naturligt förklaras genom ex störningar från grupper av små asteroiders sammanlagda gravitationseffekt. En förklaring jag anser är de troligaste.

Enligt Chan kan CalTech-astronomernas föreslagna massa för Planet 9 innebär att det kan finnas  så många som 20 månar runt planet 9, vilket ökar chansen för observerbara tidvattenkraftvärmesignaturer.

Om det är en ensam planet eller en planetkärna som blivit över då solsystemet bildades kan objektet ha fått en excentrisk bana. Så bra som vi är på att upptäcka saker långt borta, tenderar objekt att vara spårbara över tid eftersom banor mestadels ligger på samma plan och rör sig i samma riktning runt solen konstant. Men en bana som inte ligger på det planet och går i en annan riktning, oavsett storlek, skulle däremot vara oerhört svår att spåra.

Om ett svart hål orsakar dragningen och  ska mätas i jordmassor för att ge denna effekt på objektens banor därute skulle detta svarta hål  vara tillräckligt litet för att passa fint i en grundskoleryggsäck. Denna lilla storlek gör gravitationslinsning och gammastrålning för svag för att registreras och skulle kräva en utvidgning av standardmodellen för att bevisa dess existens.

Om det är en hop mörk materia har denna undvikit alla metoder för detektion utom gravitationspåverkan något vi dock upptäckt existerar.

Men om månteorin stämmer kan vi med Chans arbete ha en bra strategi för att hitta dem (om planet 9 är förklaringen och denna har månar). Eftersom det inte finns några andra astrofysiska mekanismer förbi Neptunus som kan öka temperaturen till de intervall som beskrivs i hans studie bör månarna sticka ut mot den kallare bakgrunden och ge en tydlig signal om att Planet 9 om den finns och har månar existerar.

Bild vikipedia som visar en illustratörs föreställning av planet nio.