Гіпотеза Дев'ятої Планети: Що модель Батьігіна–Брауна розповідає про зовнішню Сонячну систему

У січні 2016 року астрономи Костянтин Батьігін і Майкл Браун висунули захоплюючу ідею: далека, ексцентрична планета розміром із супер-Землю пояснювала незвичайне скупчення далеких об'єктів пояса Койпера (КПО). Їхній аналіз не надав беззаперечного виявлення, але запропонував перевірну гіпотезу: що масивна планета масою щонайменше у 10 разів більшою за Землю, з перигелієм на 180° від цих КПО, могла спричинити спостережуване вирівнювання.

Стаття Батьігіна–Брауна 2016 року в Astronomical Journal не відкрила нову планету, але вказала на її можливість. Переважний гравітаційний вплив замкнув їх на орбіті з однаковою довготою перигелію та нахилом, і спотворив їх розподіл відносно далекої площини Сонячної системи. Це було настільки специфічне вирівнювання, що вимагало пояснення.

Подальші дослідження тих самих науковців уточнили параметри можливої Дев'ятої Планети. У препринтах на arXiv вони описали нові обмеження її орбіти: планета масою ~5–10 мас Землі та у 20 разів далі від Сонця, ніж Нептун, імовірна планета з великою піввіссю ~400–800 а.о. та нахилом ~15–25°. Нічого достатньо великого на такій відстані поки не виявлено.

Але скупчення зберігалося, набуваючи більшої статистичної значимості в міру підтвердження нових КПО. До 2019 року в Astronomy arXiv з'явилися дані про "нове окреслення динамічної архітектури" Дев'ятої Планети: газовий світ на відстані 400–800 а.о. від Сонця, тоді як астрономи все ще очікували прямого спостереження.

Пошуки за допомогою телескопів не дали результатів, але дослідження об'єктів пояса Койпера виявили непрямі докази саме такого скупчення, яке передбачили Батьігін і Браун. У статті 2019 року на сторінці NASA Science проводилася аналогія з відкриттям Нептуна, коли нові методи спостереження непрямо вказували шлях. З подальшими спостереженнями Дев'яту Планету можна знайти.

Теоретична боротьба не завершена. Астрономи обережні щодо визнання планети там, де існує лише вирівнювання, і надто буквального тлумачення статистичного скупчення.

Стаття Батьігіна–Брауна 2016 року та подальші дослідження надали вагомі наукові аргументи, але це були аргументи на користь моделі, а не беззаперечного виявлення. У 2024 році з'явилася нова серія можливих спостережень Дев'ятої Планети завдяки її "резонансним популяціям малих планет."

Ексцентричні супер-Землі на межі між газовими та кам'янистими планетами можуть бути важчими для виявлення загальнооглядовими телескопами, але висновки стають простішими. З останніми доказами від окремих скупчень планетарних резонансів деякі моделі припускають, що планета могла порушувати пояс Койпера. Астрономи простуковують контури ймовірної Дев'ятої Планети.