Notre système solaire compte huit planètes, mais certains scientifiques affirment qu’il pourrait y en avoir une neuvième. Ce n’est pas seulement l’opinion des passionnés de Pluton : il existe des preuves qu’il existe un vaste monde inconnu qui se cache aux confins sombres du système solaire. Aujourd’hui, une nouvelle étude révèle que des phénomènes étranges dans le système solaire externe peuvent être expliqués par une théorie modifiée de la gravité, une autre idée de l’existence de la matière noire.

Au XIXe siècle, les astronomes mesurant l'orbite d'Uranus ont remarqué certaines incohérences entre les observations et les prédictions et ont conclu qu'Uranus était affecté par l'attraction gravitationnelle d'un grand corps inconnu. Effectivement, Neptune fut bientôt découverte.

En 2016, des astronomes ont fait une prédiction similaire : sur la base des étranges schémas orbitaux de six objets glacés dans la ceinture de Kuiper, une planète inconnue d'une masse d'environ 10 Terres pourrait secrètement tirer sur eux. D'autres preuves provenant d'autres corps célestes et même l'inclinaison du Soleil semblent renforcer cette spéculation.

Cependant, d'autres scientifiques ont proposé d'autres explications, notamment des interactions gravitationnelles de type « auto-tamponneuse » entre des planètes, des disques de roche et de glace éloignés, et même un petit trou noir. Aujourd’hui, une équipe de chercheurs a eu une idée encore plus audacieuse : réviser la théorie de la gravité elle-même.

Ce n’est pas aussi scandaleux qu’il y paraît. Bien que la loi de Newton sur la gravitation universelle explique bien la structure et le mouvement à grande échelle de l'univers, elle échoue dans certains cas. Depuis plus d'un siècle, la matière noire a été le premier choix pour combler les trous laissés par les lois de Newton dans nos modèles de l'univers. On pense que cette substance mystérieuse imprègne l’univers, ne réfléchit ni n’émet aucune lumière et n’interagit avec la matière ordinaire que par sa forte gravité.

Bien que la matière noire soit largement acceptée, elle n’a jamais été directement détectée, malgré de nombreuses expériences à sa recherche. Certains scientifiques pensent que nous devrons peut-être ajuster la loi de la gravité de Newton. Par exemple, à de faibles accélérations, l’effet de la gravité peut être plus fort que celui décrit par Newton, éliminant ainsi le besoin de matière noire. Ce modèle s'appelle Modified Newtonian Dynamics (MOND), et des preuves à l'appui ont récemment été trouvées dans des amas d'étoiles et plus de 150 galaxies.

Dans une nouvelle étude, des physiciens théoriciens ont appliqué MOND à l’ensemble de données utilisé pour trouver la planète neuf. Selon leur modèle, si MOND est à l'œuvre, les orbites de certains objets du système solaire externe devraient s'aligner sur le champ gravitationnel de la Voie lactée pendant des millions d'années. À la grande surprise de l’équipe, ils ont découvert que les amas orbitaux de ces objets correspondaient parfaitement aux observations du système solaire.

Harsh Mathur, co-auteur de l'étude, a déclaré : "Cet accord est choquant. MOND explique très bien les observations à l'échelle galactique, mais je ne m'attendais pas à ce qu'il ait des effets évidents dans le système solaire externe."

Bien que l’étude soit intrigante, l’équipe reconnaît que l’ensemble des données est encore restreint et qu’il existe de nombreuses autres explications possibles. En attendant, la recherche de la matière noire et de Planet Nine devrait se poursuivre.

"Quel que soit le résultat, ces travaux mettent en évidence le potentiel du système solaire externe en tant que laboratoire pour tester la gravité et étudier des questions fondamentales en physique", a déclaré Katherine Brown, co-auteur de l'étude.

La recherche a été publiée dans Acta Astromica.