אני הולך לספר לכם סיפור מלפני 200 שנים.
ב-1820, האסטרונום הצרפתי, אלקסיס בובארד,
כמעט הפך לאדם השני בהיסטוריה האנושית שגילה כוכב לכת.
הוא עקב אחרי מסלולו של אורון בשמי הלילה
באמצעות קטלוג כוכבים ישן,
והוא לא ממש סבב סביב השמש
כמו שהתחזיות שלו צפו שיעשה.
לפעמים הוא זז מהר מדי,
לפעמים לאט מדי.
בובארד ידע שהתחזיות שלו היו מושלמות.
אם כך, בוודאי קטלוג הכוכבים הישן טעה.
הוא סיפר לאסטרונומים של תקופתו,
"ערכו מדידות טובות יותר".
וכך הם עשו.
האסטרונומים בילו את שני העשורים הבאים
במעקב קפדני אחר מסלולו של אורון בשמים,
אבל הוא עדיין לא תאם את תחזיותיו של בובארד.
עד 1840, זה כבר היה ברור.
הבעיה לא היתה בקטלוג הכוכבים הישן,
הבעיה היתה בתחזיות.
והאסטרונומים ידעו מדוע.
הם הבינו שחייב להיות כוכב מרוחק ועצום
מעבר למסלולו של אורון
שמשך אותו במסלול הזה,
לפעמים הוא משך אותו מהר מדי,
לפעמים הוא האט אותו.
בטח היה מתסכל אז ב-1840
לראות את אותן השפעות כבידה של אותו כוכב עצום ומרוחק
אבל עדיין לא לדעת איך בעצם למצוא אותו.
סמכו עלי, זה מאוד מתסכל.
(צחוק)
אבל ב-1840, עוד אסטרונום צרפתי,
אורביין לה וורייר,
פתר את המתמטיקה
והצליח לפענח איך לחזות את מיקום הכוכב.
הוא שלח את התחזיות שלו למצפה בברלין,
הם פתחו את הטלסקופ שלהם
ובאותו הלילה ממש הם מצאו נקודת אור קטנה
שנעה באטיות לרוחב השמיים
וגילו את נפטון.
זה היה כל כך קרוב בשמיים למיקום שחזה לה וורייר.
סיפור של תחזית, אי התאמה ותיאוריה חדשה
וגילויים מנצחים הוא כל כך קלאסי
ולה וורייר הפך כל-כך מפורסם בזכותו,
שאנשים מיד ניסו לחקות אותו.
במשך 163 השנים האחרונות,
עשרות אסטרונומים השתמשו בסוג של אי התאמה מסלולית לכאורה
כדי לחזות את קיומו כוכב לכת חדש כלשהו במערכת השמש.
הם תמיד טעו.
התחזית המוטעית המפורסמת ביותר מביניהן
הגיעה מפרסיבל לואל,
שהיה בטוח שחייב להיות כוכב לכת מעבר לאורון ונפטון,
שהפריע למסלולים אלה.
ואז כשפלוטו התגלה ב-1930
במצפה לואל,
כולם הניחו שהוא חייב להיות אותו כוכב לכת אותו חזה לואל.
הם כולם טעו.
מסתבר, שאורון ונפטון הם בדיוק במקום בו הם אמורים להיות.
לקח 100 שנים,
אבל בובארד לבסוף צדק.
אסטרונומים היו צריכים לערוך מדידות מדויקות יותר.
וכשהם עשו זאת,
אותן תחזיות מתוקנות הוכיחו
שאין שום כוכב לכת מעבר למסלול של אורון ונפטון
ופלוטו קטן פי אלף
מכדי שתהיה לו איזשהי השפעה כלל.
אז למרות שהתברר שפלוטו אינו כוכב הלכת
שחשבו שהוא מלכתחילה,
הוא היה התגלית הראשונה מתוך מה שידוע כיום
כאלפי אובייקטים קטנים וקפואים החגים מחוץ למסלולי הכוכבים.
כאן אתם יכולים לראות את המסלולים של צדק,
שבתאי, אורון ונפטון,
ואותו מעגל קטן במרכז הוא כדור הארץ
והשמש וכמעט כל מה שאנחנו יודעים ואוהבים.
והעיגולים הצהובים בקצוות
הם אותם גופי קרח מעבר לכוכבי הלכת.
אותם גופי קרח נמשכים הנה והנה
על ידי שדות כוח המשיכה של כוכבי הלכת
בדרכים שממש ניתן לחזות אותן.
הכל סובב סביב השמש בדיוק כמו שהוא אמור לעשות.
כמעט.
אז ב-2003,
גיליתי את מה שהיה בזמנו
האובייקט הכי רחוק שהיה ידוע לנו בכל מערכת השמש.
קשה שלא להתבונן בגוף הבודד הזה שם
ולומר, כן, ברור, לואל טעה.
אין שום כוכב לכת מעבר לנפטון,
אבל זה יכול להיות כוכב לכת חדש.
השאלה האמיתית שהיתה לנו היא,
באיזה סוג של מסלול הוא חג סביב השמש?
האם הוא חג בעיגול
כמו שכוכב לכת אמור לנוע?
או האם הוא פשוט עוד חלק מחגורת גופי הקרח האלה
שפשוט הועף החוצה ועכשיו נמצא בדרכו חזרה?
זאת היא אותה השאלה ממש
שאסטרונומים ניסו לענות עליה לגבי אורון לפני 200 שנים.
הם עשו זאת באמצעות תצפיות על אורון שהתעלמו מהן
91 שנים לפני שהתגלה
כדי לגלות את מסלולו המלא.
לא יכולנו ללכת אחורה עד כדי כך,
אבל כן מצאנו תצפיות של האובייקט שלנו מלפני 13 שנים
שאפשרו לנו לפענח את המסלול שלו סביב השמש.
אז השאלה היא,
האם זהו מסלול מעגלי סביב השמש, כמו כוכב לכת,
או האם הוא בדרכו שוב פנימה,
כמו אחד מאותם גופי קרח?
והתשובה היא,
לא.
התברר שזהו מסלול מוארך מאוד
שנמשך 10,000 שנה סביב השמש.
קראנו לאובייקט הזה סדנה
על שם אלת הים האינואיטית,
לכבוד כל המקומות הקרים והקפואים בו הוא מבלה את כל זמנו.
אנחנו כיום יודעים שסדנה,
הוא בגודל של שליש מגודלו של פלוטו
והוא עוד גוף טיפוסי יחסית
מאותם גופי קרח מעבר לנפטון.
טיפוסי יחסית, למעט המסלול הביזארי הזה.
יכול להיות שתראו את המסלול הזה ותגידו,
"כן, זה ביזארי, 10,000 שנים לסיבוב אחד סביב השמש".
אבל זה לא החלק הביזארי.
החלק הביזארי הוא שבאותם 10,000 שנים,
סדנה אף פעם לא מתקרב לשום דבר אחר במערכת השמש.
אפילו בנקודה הכי קרובה שלו לשמש,
סדנה רחוקה מנפטון
יותר משנפטון רחוק מכדור-הארץ.
אם לסדנה היה מסלול כמו זה,
שנושק למסלול של נפטון סביב השמש,
היה ממש קל להסביר אותו.
הוא פשוט היה אובייקט
שנמצא במסלול מעגלי סביב השמש
באותו אזור של גופי קרח,
שפעם אחת התקרב יותר מדי לנפטון,
ואז הועף החוצה ועכשיו נמצא בדרכו חזרה.
אבל סדנה אף פעם לא מתקרב לשום דבר שידוע לנו במערכת השמש
שיכל להעיף אותו למרחק.
נפטון לא יכול הסיבה,
אבל משהו חייב להיות האחראי לכך.
זאת היתה הפעם הראשונה מאז 1845
שראינו את השפעות כוח הכבידה על משהו במערכת השמש החיצונית
ולא ידענו מה זה.
אני חשבתי שידעתי את התשובה.
נכון, זה יכול להיות איזה כוכב לכת עצום ומרוחק
במערכת השמש החיצונית,
אבל הפעם, הרעיון הזה היה כל כך מגוחך
והופרך באופן כל כך עמוק
שלא לקחתי את זה יותר מדי ברצינות.
אבל לפני 4.5 מיליארד שנים,
כשהשמש נוצרה בתוך פקעת של מאות כוכבים אחרים,
כל אחד מאותם כוכבים
יכול היה להתקרב טיפה יותר מדי לסדנה
ולהעיף אותו למסלול בו הוא נמצא כיום.
כשאותו מצבר כוכבים התפוגג לתוך הגלאקסיה,
המסלול של סדנה יכול היה לשרוד כתיעוד מאובני
של אותה היסטוריה קדומה ביותר של השמש.
כל כך התלהבתי מהרעיון הזה,
הרעיון שאנחנו יכולים להציץ
להיסטוריה המאובנת של הולדת השמש,
שביליתי את העשור הבא
בחיפוש אחר עוד אובייקטים בעלי מסלול דומה לסדנה.
באותו עשור, לא מצאתי כלום.
(צחוק)
אבל העמיתים שלי, צ'אד טרוליו וסקוט שפארד, הצליחו יותר ממני,
והם מצאו מספר אובייקטים עד היום בעלי מסלולים דומים לסדנה,
שזה ממש מרגש.
אבל מה שיותר מעניין הוא
שהם גילו שכל האובייקטים האלה
אינם נמצאים רק באותם מסלולים מאורכים ומרוחקים,
הם גם חולקים ערך משותף של משתנה אורביטלי חבוי
שבחישוביים השמיימיים אנו קוראים לו נוסחת פריליון.
כשהם הבינו שהוא מקובץ בנוסחת פריליון,
הם מייד קפצו מעלה מטה,
ואמרו שחייב להיות כוכב לכת ענק ומרוחק שם שאחראי לכל זה,
שזה ממש מרגש, למעט העובדה שזה לא הגיוני כלל.
תנו לי לנסות להסביר לכם למה באמצעות אנלוגיה.
דמיינו אדם שהולך לאורך כיכר
ומסתכל ימינה ב45 מעלות.
יש הרבה סיבות להתרחשות הזאת,
זה ממש קל להסביר, לא סיפור גדול.
דמיינו כמה אנשים שונים,
כולם הולכים בכיוונים שונים לרוחב הכיכר,
אבל כולם פונים ב45 מעלות לכיוון הליכתם.
כולם נעים בכיוונים שונים,
כולם מסתכלים לכיוונים שונים,
אבל כולם גם פונים ב45 מעלות לכיוון התנועה.
מה יכול לגרום להתרחשות כזאת?
אין לי מושג.
קשה מאוד לחשוב על סיבה כלשהי שתגרום למציאות כזאת.
(צחוק)
וזה בעצם מה שקיבוץ
בנוסחת פריליון מספר לנו.
המדענים היו כולם מבולבלים והניחו שזה חייב להיות עניין מקרי
ותצפיות מוטעות.
הם סיפרו לאסטרונומים
"ערכו מדידות טובות יותר".
אני ערכתי בחינה מדוקדקת מאוד של אותן מדידות, בכל זאת,
והן היו נכונות.
האובייקטים האלה אכן חלקו כולם
ערך משותף של נוסחת פריליון,
והם לא אמורים לחלוק אותו.
משהו חייב לגרום לכך.
החלק האחרון החסר בפאזל הגיע ב-2016,
כשעמיתי, קונסטנטין בטיגין,
שישב שלוש דלתות ממני, ואני
הבנו שהסיבה לבלבול של כולם
נבעה מכך שנוסחת פריליון היתה רק חלק מהסיפור השלם.
אם תתבוננו באובייקטים האלה באופן הנכון,
הם כולם בעצם מיושרים בחלל באותו הכיוון,
והם כולם מוטים בחלל לאותו הכיוון.
זה כאילו כל אותם אנשים בכיכר הולכים באותו הכיוון
והם כולם מסתכלים ב45 מעלות לכיוון ימין.
קל להסביר את זה.
הם כולם מסתכלים על משהו.
כל האובייקטים האלה במערכת השמש החיצונית מגיבים למשהו.
אבל למה?
קונסטנטין ואני בילינו שנה
בניסיון להעלות הסבר כלשהו שאינו כוכב לכת ענק מרוחק
במערכת השמש החיצונית.
לא רצינו להיות האנשים מס' 33 ו-34 בהיסטוריה שיציעו את רעיון כוכב הלכת הזה
וששוב יאמרו שאנו טועים.
אבל אחרי שנה,
ממש לא היתה שום ברירה אחרת.
לא יכולנו להעלות שום הסבר אחר
חוץ מכך שישנו
כוכב לכת עצום ומרוחק הנמצא במסלול מאורך,
שנמצא בנטיה ביחס לשאר מערכת השמש,
שמכתיב את הדפוסים האלה עבור אותם אובייקטים
במערכת השמש החיצונית.
נחשו מה עוד כוכב לכת כזה עושה.
זוכרים את המסלול המשונה של סדנה,
איך נראה שהוא נמשך החוצה מהשמש בכיוון אחד?
כוכב לכת כזה ייצור מסלולים כמו אלה תמיד.
ידענו שעלינו על משהו.
אז זה מביא אותנו להיום,
אנחנו בעצם פאריס של 1845,
(צחוק)
אנחנו רואים את השפעות כוח הכבידה של כוכב לכת עצום ומרוחק,
ואנחנו מנסים להבין את החישובים
שיספרו לנו איפה להסתכל, להיכן לכוון את הטלסקופים שלנו,
למצוא את כוכב הלכת הזה.
ערכנו מערכות סימולציות ממוחשבות,
חודשים על חודשים של חישובים אנליטיים
והנה מה שאני יכול לספר לכם עד כה,
ראשית, כוכב הלכת הזה, לו אנחנו קוראים "כוכב לכת תשע",
כי זה מה שהוא.
כוכב לכת תשע גדול פי שש ממסת כדור הארץ.
זה לא עניין של "הוא לא קטן במעט מפלוטו,
אז בוא נתווכח אם זה כוכב לכת או לא".
זהו כוכב הלכת החמישי בגודלו בכל מערכת השמש שלנו.
כדי לתת הקשר, תנו לי להראות לכם את הגודל של כוכבי הלכת.
מאחורה, אתם יכולים לראות את צדק ושבתאי הענקיים.
לידם, מעט קטנים יותר, אורון ונפטון.
בפינה, כוכבי הלכת היבשתיים, מרקורי, נגה, כדור הארץ ומאדים.
ניתן אפילו לראות את החגורה
של גופי קרח מעבר לנפטון ובתוכם פלוטו,
בהצלחה בניסיון לאתר מי הוא מבינהם.
וכאן נמצא כוכב לכת תשע.
כוכב לכת תשע הוא גדול.
כוכב לכת תשע כל כך גדול,
שיש לתהות איך עוד לא מצאנו אותו עד כה.
ובכן, כוכב לכת תשע הוא גדול,
אבל הוא גם ממש ממש רחוק מכאן.
המרחק אליו הוא משהו כמו פי 15 מהמרחק לנפטון.
וזה הופך אותו לפי 50,000 עמום יותר מנפטון.
וגם, השמיים הם מקום ממש גדול.
צמצמנו את האפשרויות למיקום האפשרי שלו
לחלק יחסית קטן של השמים,
אבל עדיין ייקח לנו שנים
לכסות באופן שיטתי את אזור זה
עם הטלסקופים הגדולים אותם אנו צריכים
כדי לראות משהו כל כך מרוחק וכל כך עמום.
למרבה המזל, אולי לא נצטרך לעשות זאת.
בדיוק כמו שבובארד השתמש בתצפיות לא מזוהות של אורון
91 שנה לפני גילויו,
אני יכול להתערב שישנן תמונות לא מזוהות
שמראות את המיקום של כוכב לכת תשע.
זה הולך להיות אתגר חישובי עצום
לעבור על כל המידע הישן הזה
ולהצביע על אותו כוכב-לכת נע עמום.
אבל אנחנו בדרך.
ואני חושב שאנחנו מתקרבים.
אז הייתי אומר, תתכוננו.
אנחנו לא הולכים לשחזר את השיא של לה וורייר
של "בוא נערוך תחזית,
נמצא את כוכב הלכת בלילה אחד
במיקום ממש קרוב לתחזית שלנו".
אבל אני מוכן להתערב שבשנים הקרובות
אסטרונום כלשהו אי שם
ימצא נקודת אור עמומה,
הנעה באיטיות לרוחב השמים
ויודיע בהתרגשות על גילויו של כוכב-לכת חדש,
ואולי גם לא האחרון שביניהם,
אמיתי במערכת השמש שלנו.
תודה רבה,
(מחיאות כפיים)