Nous ne cessons d’entendre parler de la Planète 9 – la nouvelle planète du système solaire qui pourrait rassembler des astéroïdes au-delà de Pluton – mais les astronomes ont du mal à la trouver.
Les nouvelles planètes et les astéroïdes n’ont jamais été découverts qu’en utilisant la lumière solaire réfléchie. Notre Soleil envoie de la lumière dans toutes les directions, et une infime partie de celle-ci rebondit sur une planète ou un astéroïde, puis une quantité encore plus infime rebondit vers la Terre.
La planète Nine reçoit probablement environ un demi-million de fois moins de lumière solaire que nous sur Terre, ce qui rend sa découverte extrêmement délicate. Mais selon deux nouvelles études, nous pourrions être en mesure de la trouver en utilisant la lumière émanant de la planète elle-même.
Tout ce qui existe dans l’Univers émet ce que l’on appelle le rayonnement du corps noir, où les objets plus chauds brillent d’une lumière plus énergétique et les objets plus froids d’une lumière moins énergétique. C’est pourquoi le métal commence à briller en rouge ou en orange lorsqu’il est chauffé. Ce n’est pas parce que les objets deviennent soudainement assez chauds pour commencer à émettre de la lumière. Ils émettent toujours de la lumière, mais le type de lumière qu’ils émettent change lorsqu’ils deviennent plus chauds.
Lorsqu’un objet dépasse une certaine température, la lumière qu’il émet commence à se superposer à celle que nous pouvons voir, et on a l’impression qu’il est rougeoyant. Lorsqu’ils refroidissent, la lumière qu’ils émettent redevient invisible pour nos yeux, mais elle est toujours émise de la même manière.
C’est également la raison pour laquelle les lunettes infrarouges permettent de repérer les personnes : les gens brillent dans l’infrarouge, et nos parties les plus chaudes (notre visage et notre torse) émettent une lumière légèrement différente de celle des parties les plus froides.
Le rayonnement du corps noir nous permet de voir la planète Neuf, qui émet probablement une lumière située à la frontière entre l’infrarouge et les micro-ondes. Heureusement, nous disposons de télescopes qui recherchent dans le ciel la lumière à la limite de l’infrarouge et des micro-ondes.
C’est l’idée qui sous-tend les articles de deux équipes différentes qui affirment que nous devrions utiliser le rayonnement du corps noir de la planète Neuf pour d’abord la trouver, puis en apprendre davantage sur elle.
Le premier groupe, dirigé par Nicolas B. Cowan de l’Université McGill au Canada, a commencé par se demander si nos télescopes pouvaient même voir un objet aussi froid, lent et lointain que la planète Neuf. Dans leur article, ils donnent les meilleures estimations actuelles de la chaleur de la planète Neuf et de la quantité de lumière qu’elle produit, ce qui, ajouté à la distance de la planète, leur permet de savoir quelle devrait être sa luminosité pour nous.
Ils ont constaté que, à moins que leurs estimations ne soient erronées, nous pourrions probablement trouver la planète Neuf à l’aide des télescopes actuels. Les télescopes doivent juste être pointés aux bons endroits.
Mieux encore, même si ces estimations sont un peu erronées, la Planète Neuf sera probablement encore visible par les télescopes en cours de planification, disent-ils. Dans tous les cas, nous sommes probablement sur le point de détecter cette nouvelle planète pour la première fois.
Le second groupe, dirigé par Sivan Ginzburg de l’Université hébraïque de Jérusalem, en Israël, est allé encore plus loin, affirmant que les spécificités de son rayonnement de corps noir pourraient nous renseigner sur la taille de la planète Neuf et son atmosphère.
Toutes les planètes de notre système solaire se sont refroidies depuis leur formation, il y a environ 5 milliards d’années. Les planètes dotées d’une atmosphère épaisse et de grande taille se sont généralement refroidies beaucoup plus lentement, car l’atmosphère a tendance à agir comme une couverture épaisse et de grande taille qui piège la chaleur de la planète et ralentit le refroidissement.
En modélisant la planète Nine en supposant qu’elle ressemble beaucoup à Uranus ou Neptune, l’équipe de Ginzburg a pu établir une relation entre l’épaisseur de son atmosphère, sa masse et le rayonnement du corps noir. Donc une fois que nous mesurons ce rayonnement, nous obtenons les deux autres gratuitement.
Puisque nous sommes probablement sur le point de détecter ce rayonnement, il ne faudra pas longtemps avant que nous sachions également quelque chose sur la composition de la planète Neuf.
La grande nouvelle de 2016 en physique a été la découverte des ondes gravitationnelles. La grande nouvelle de 2017 pourrait être la découverte et la compréhension de la planète Neuf….
Les nouveaux articles ont été publiés dans The Astrophysical Journal Letters, et vous pouvez y accéder ici et ici.