太陽系の冷たく暗い辺境に、まだ発見されていない巨大な惑星が潜んでいるのだろうか?このアイデアは、冥王星が惑星だった時代よりも長く漂っている——そう、あの冥王星はもう惑星ではない。元々は「惑星X」と呼ばれ、天王星が物理学の書いた軌道の脚本に従わない理由を説明するために持ち出された。地球の数倍の大きさの見えない世界の重力の引っ張りが、もっともらしい犯人と思われた。

その謎は1990年代に、誰かが海王星の質量を再計算してすべてが再び意味をなすようになったことで解決された。しかしその後、2016年にカリフォルニア工科大学の天文学者コンスタンティン・バティギンとマイク・ブラウンが、新たな第九惑星理論で幽霊を復活させ、今度はカイパーベルト——海王星の彼方にある矮惑星、小惑星、その他の宇宙の残骸の巨大なリング(そう、冥王星は今そこに住んでいる)——を指差した。多くのカイパーベルト天体、別名太陽系外縁天体は、予想される経路に従わない軌道を持ち、バティギンとブラウンは、重い重力の引っ張りを持つ何かだけがそれらを乱していると主張した。

ちょうど私たちの月のように考えてみよう:月は365.25日ごとに太陽を周回するが、地球の重力がそれを私たちの周りの毎月のループに引き寄せる。外から見ると、それは螺旋を描く。同様に、多くのカイパーベルト天体は、太陽だけのものではない旋律に合わせて踊っているように見える。天文学者たちは当初懐疑的だったが、ますます強力な観測からの証拠が増え、これらの軌道が確かに不規則であることを示している。ブラウンが2024年に言ったように、「第九惑星が存在しない可能性は非常に低いと思う。私たちが見ている影響に対する他の説明は現在なく、太陽系で見られる他の無数の第九惑星誘発効果に対する説明もない。」

2018年には、2017 OF201と呼ばれる候補の矮惑星——直径約700km(地球は約18倍大きい)——が非常に楕円形の軌道で発見され、古代の衝突か第九惑星の重力の押しのいずれかを示唆している。一方、第九惑星が存在するなら、なぜ誰もまだ見つけていないのか?一部の天文学者は、カイパー天体からの軌道データが結論を正当化するのに十分かどうか疑問視しており、一方で破片のリングや——待って——小さなブラックホールのような代替説明が提案されている。

最大の障害?私たちは太陽系の外側を十分長く観測していない。例えば、2017 OF201の軌道周期は約24,000年である。微妙な重力効果を発見するには、おそらく4〜5回の軌道を観測する必要があるだろう。それはたくさんのコーヒーブレイクを意味する。

新しい発見が事態を複雑にし続けている。最新は2023 KQ14で、ハワイのすばる望遠鏡によって発見された。それは「セドノイド」であり、ほとんどの時間を太陽から遠く離れて過ごすが、それでも太陽の重力の届く範囲内(約5,000 AU、1 AUは地球-太陽距離)にある。セドノイドとして、海王星の重力はほとんどそれに触れない。2023 KQ14の太陽への最接近は約71 AU、最遠は約433 AUである。比較すると、海王星は約30 AUの距離にある。この新しい天体は非常に楕円形の軌道を持つが、2017 OF201よりも安定しており、仮説上の第九惑星を含む大きな惑星がその経路に有意に影響を与えていないことを示唆している。もし第九惑星が存在するなら、太陽から500 AU以上離れている必要があるだろう。

第九惑星理論にとってさらに悪いことに、これは発見された4番目のセドノイドであり、他の3つも安定した軌道を持ち、どんな巨大惑星も非常に遠くにある必要があることを示唆している。それでも、大きな惑星が外側に存在し、カイパーベルトの軌道に影響を与えている可能性は残っている。しかしそれを見つけるのは挑戦だ:NASAのニューホライズンズ探査機の推定に基づくと、宇宙船が十分遠くまで旅するのに118年かかるだろう。

だから私たちは、観測能力が向上するにつれて、地上および宇宙ベースの望遠鏡に頼って新しい小惑星や遠方の天体を発見し続けなければならない。この(非常に大きな)宇宙を見守れ——何かが最終的に現れるかもしれない。あるいは現れないかもしれない。続報を待て。