Indícios do Planeta Nove podem ser gravidade funcionando diferente do previsto

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/10/2023

A teoria MOND tem sido muito bem-sucedida em termos galácticos, mas agora ela explicou efeitos locais no Sistema Solar.
[Imagem: Katherine Brown et al. - 10.3847/1538-3881/acef1e]

Sai Planeta Nove, entra gravidade modificada

As mesmas observações que inspiraram a busca por um nono planeta no Sistema Solar podem na verdade ser evidências da validade de uma lei da gravidade modificada, originalmente desenvolvida para compreender a rotação das galáxias.

Harsh Mathur (Universidade Case Western) e Katherine Brown (Universidade Hamilton) chegaram a esta conclusão depois de estudar o efeito que a Via Láctea tem sobre corpos celestes na borda do Sistema Solar, caso a lei da gravidade seja governada por uma teoria conhecida como Dinâmica Newtoniana Modificada (ou MOND, sigla de MOdified Newtonian Dynamics).

O lado mais conhecido da teoria MOND é que ela dispensa a famosa, mas nunca encontrada, matéria escura, mas ela tem passado por praticamente todos os testes observacionais, ao mesmo tempo em que todos os experimentos e observações voltados para detectar a matéria escura falharam.

A teoria MOND propõe que a famosa lei da gravidade de Isaac Newton é válida só até certo ponto; quando a aceleração gravitacional prevista pela lei de Newton se torna pequena o suficiente, a teoria permite que um comportamento gravitacional diferente assuma o controle. "A MOND é realmente boa em explicar observações em escala galáctica, mas eu não esperava que ela tivesse efeitos perceptíveis no Sistema Solar exterior," disse Mathur.

A teoria MOND tem passado em todos os testes a que tem sido submetida.
[Imagem: WMAP Science Team/NASA]

Efeitos locais da teoria MOND

Os dois astrofísicos tiveram sua atenção chamada para os efeitos locais da gravidade modificada quando, em 2016, o movimento de alguns corpos celestes na borda externa do Sistema Solar indicaram a possível existência de um nono planeta do Sistema Solar, que passou a ser conhecido como "Planeta Nove".

Essas "peculiaridades orbitais" de corpos celestes atraem muito os astrônomos porque elas já levaram a descobertas históricas: Netuno foi descoberto através de sua atração gravitacional nas órbitas de objetos próximos, a minúscula precessão de Mercúrio forneceu evidências iniciais em apoio à Teoria da Relatividade Geral de Einstein, e os astrônomos usaram recentemente a dinâmica orbital para inferir a presença de um buraco negro supermassivo no centro da nossa galáxia.

Mathur e Brown descobriram agora que os efeitos previstos pela teoria MOND explicam precisamente o agrupamento dos corpos celestes que os astrônomos observaram. Ao longo de milhões de anos, argumentam eles, as órbitas de alguns objetos no Sistema Solar exterior seriam arrastadas para o alinhamento com o próprio campo gravitacional da galáxia.

Quando eles traçaram as órbitas dos objetos do conjunto de dados do Planeta Nove em relação ao campo gravitacional da própria galáxia, "o alinhamento foi impressionante", disse Mathur. Ou seja, as órbitas anômalas observadas naqueles objetos não seriam causadas por um planeta ainda desconhecido, mas por uma ação da força da gravidade diferente da prevista por Newton.

Os dois astrofísicos alertam, contudo, que o conjunto de dados observacionais ainda é pequeno e que uma série de outras possibilidades podem revelar-se corretas - outros astrônomos argumentaram que as peculiaridades orbitais observadas são resultado de viés observacional, por exemplo. "Independentemente do resultado," disse Brown, "este trabalho destaca o potencial do Sistema Solar exterior para servir como um laboratório para testar a gravidade e estudar problemas fundamentais da física".

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