Ciao a tutti.
È già tardi, per cui inizierò con un test.
(Risate)
Quanti pianeti ci sono nel nostro sistema solare?
Non vi sento.
(Pubblico) Otto.
Otto. Non erano nove?
Quale era il nono?
Cos'è successo?
Plutone, sì.
Vi parlerò di alcune ricerche che sto conducendo,
in particolare di alcune nuove prove che ci diranno
che ci potrebbe essere davvero un nono pianeta nel nostro sistema solare,
e che non è Plutone.
Vi spiegherò come funziona.
Potete vedere i pianeti, dietro di me.
Ce ne sono otto, come vedete, perciò avete dato la risposta giusta.
Molto bene.
I primi sei, di cui fa parte la Terra, sono noti già da molto tempo.
Gli esseri umani esistono da circa un milione di anni.
Forse li avranno visti, lassù in cielo.
Sono visibili ad occhio nudo.
Il settimo e l'ottavo pianeta non sono così facilmente definibili.
Urano, ad esempio, può soltanto essere intravisto a occhio nudo.
Se andate in un punto molto buio
e osservate il cielo per molto tempo,
potreste essere in grado di scorgerlo.
Nettuno è praticamente invisibile.
Lasciate che vi dica qualcosa di ciò che sappiamo della storia
del nostro sistema solare.
Come ho detto, i primi sei pianeti sono conosciuti da tempo.
Il settimo, Urano,
è stato il primo a essere scoperto utilizzando un telescopio.
Un telescopio grande circa così, più o meno come una scrivania.
Oggi sappiamo che orbita intorno al Sole
a una distanza di circa 19 unità astronomiche.
Un'unità astronomica è la distanza media
tra la Terra e il Sole.
L'ottavo pianeta, Nettuno, ha una storia molto interessante.
La sua esistenza era stata predetta
prima della sua scoperta.
Dopo la scoperta di Urano,
fisici e astronomi hanno messo alla prova la legge della gravità di Newton.
Fecero previsioni,
previsioni molto precise, su dove Urano potesse trovarsi in cielo,
e provarono a confrontarle con le reali osservazioni.
E videro che non combaciava
con il punto dove doveva essere
stando alla gravità newtoniana.
Metà delle persone dissero: "Oh, Isaac Newton si è sbagliato"
e l'altra metà disse: "Forse c'è qualcos'altro là".
Ci volle del tempo,
ma infine fu predetto, attraverso un duro lavoro,
che una notte Nettuno sarebbe apparso in questa precisa parte del cielo,
così gli astronomi avrebbero dovuto osservare quella parte.
E, udite udite, nello spazio di un grado,
che è grande come la punta di un dito alla distanza di un braccio,
è stato trovato nello spazio di un grado.
Nettuno è quello che consideriamo il pianeta più esterno del sistema solare.
Orbita intorno al Sole
a una distanza media di circa 30 unità astronomiche.
Ora dovrei dire qualcosa su Plutone,
dato che era considerato un pianeta.
Quando ero alle elementari
imparai che Plutone era, a tutti gli effetti, il nono pianeta.
Ma nel 2006 venne declassato a pianeta nano, come lo conosciamo oggi.
Non è proprio un pianeta, ma quasi.
La persona che ha declassato Plutone
si chiama Mike Brown, è professore alla Caltech
e non è molto popolare, per ovvie ragioni.
Lui e il suo collega della Caltech, Konstantin Batygin,
hanno predetto che potrebbe esserci davvero un nono pianeta gigante
alla periferia del sistema solare.
Ora, come si cercano le cose nel nostro sistema solare?
Se guardate il cielo, prendete un telescopio
e misurate, diciamo, una parte di quel cielo,
un oggetto del nostro sistema è al pari di una stella, un punto.
Il modo per distinguere un oggetto da una stella
è osservarne il moto.
La Terra gira intorno al Sole una volta all'anno.
L'oggetto pure girerà intorno al Sole.
Come la Terra gira attorno al Sole una volta all'anno,
nel sistema solare l'oggetto sembrerà vacillare, vibrare nel cielo.
Se prendiamo il movimento di Plutone su una scala di 10 anni,
sarà simile a questo, alla spirale gialla che vedete qui dietro.
Ci vuole un anno per completare un ciclo.
Fa un giro ogni anno.
Ma nello stesso tempo Plutone si muove anche attorno al Sole,
perciò avete un'azione combinata di rotazione
e avanzamento in una direzione.
Ecco come si cercano oggetti nel sistema solare.
Ora lasciate che vi dica come Mike Brown e il suo collega a Caltech hanno predetto
che ci potrebbe essere un nono pianeta nel nostro sistema solare.
Questi sono i pianeti rocciosi, che includono la nostra Terra.
Spostiamoci all'infuori, questi sono i giganti gassosi,
Giove, Saturno, Urano e Nettuno.
Ora, se ci spostiamo ancora oltre c'è un gruppo di oggetti
di cui sei in particolare
che oltrepassano i limiti del nostro sistema solare,
a circa 400-500 unità astronomiche.
Guardate tutto questo e dite:
"Wow, ok, ce ne sono sei di quelle cose".
Vedete qualche schema?
Puntano tutti in una direzione.
Se fossero solo degli oggetti casuali che orbitano intorno al Sole,
le loro orbite dovrebbero puntare in altrettante direzioni casuali.
La possibilità che questo succeda,
il fatto che sei oggetti puntino la stessa direzione,
se giriamo questa immagine
notiamo che orbitano tutti su un piano simile.
Allora Mike Brown e Konstantin Batygin dissero:
"Beh, è strano. Non si spiega.
Dev'esserci qualcosa là
che probabilmente incanala le orbite in una direzione precisa".
E dopo tanto duro lavoro, giunsero alla conclusione
che sì, questo può succedere se in effetti c'è un pianeta gigante,
che chiamarono Pianeta 9,
con un'orbita disallineata rispetto alle altre.
Questo è ciò che stiamo facendo a Penn.
Penn fa parte di una vasta collaborazione internazionale
chiamata Dark Energy Survey.
Abbiamo costruito questa fotocamera, e poi montata su un telescopio in Cile.
Vedete le enormi cupole dietro di me,
quello è Blanco, un telescopio di 4 metri laggiù in Cile.
Abbiamo costruito la fotocamera, grande circa così,
alta quanto me, pesante una tonnellata,
e l'abbiamo montata all'estremità del telescopio.
La cosa speciale di questa fotocamera è l'enormità.
In un unico scatto si cattura un'immagine bella, fresca e profonda
di un'estesa parte di cielo,
che non è qualcosa che tutti i telescopi possono fare.
Questa fotocamera in realtà è stata costruita per un altro scopo.
Come suggerisce il nome, si chiama Dark Energy Survey,
l'abbiamo costruita per studiare l'evoluzione dell'universo.
Com'è nato l'universo?
Come si espande?
Qual è il suo destino?
Questo è ciò che noi e altri 200 astronomi stiamo facendo.
Ma io e un mio collega, il professor Gary Bernstein,
ci siamo detti:
"Beh, è un'ottima fotocamera che raccoglie ottimi dati.
Possiamo usare gli stessi dati per trovare oggetti nel sistema solare".
Questa è un'immagine, una foto scattata con la nostra macchina.
Potete vedere la dimensione di quella vecchia, in contrasto,
che racchiudeva la Luna.
Adesso possiamo rempire di Lune un unico scatto.
Ha mezzo miliardo di pixel, costa circa 80 milioni di dollari.
Uno strumento molto costoso.
Scattiamo foto ogni notte,
ne raccogliamo davvero moltissime,
e cerchiamo di trovare qualcosa che si muove attraverso il cielo.
La maggior parte sono stelle e galassie.
Le stelle si muovono appena, le galassie neanche un po',
gli oggetti invece sì.
Ora vi mostro lo 0,05% dei dati che abbiamo.
Le stelle che appaiono e scompaiono sono nuove scoperte
che abbiamo fatto in questo preciso angolo di cielo, finora mai presentate.
Sono moltissime.
Se combiniamo tutti i dati che abbiamo,
risultano decine di milioni di nuove rivelazioni.
Molti sono asteroidi, quelli della fascia principale,
che orbitano attorno al Sole tra Marte e Giove,
ma una piccola percentuale di queste sono cose che sono da qualche parte
là nel nostro sistema solare.
Perciò prendiamo queste milioni di rilevazioni
e cerchiamo di collegare i punti, perché come ho detto prima
gli oggetti si muovono.
Si muovono seguendo direttive precise, secondo la gravità di Newton.
Per cui prendiamo questi rilevamenti, prendiamo un sacco di computer
e cerchiamo di trovare gli oggetti che corrispondono,
che possono competere con quello ai limiti del nostro sistema solare.
Quello che succede è grosso modo questo.
Non vi mostrerò tutte le rilevazioni, qui.
Vi farò vedere soltanto quelle
che corrispondono a oggetti reali che sono da qualche parte là fuori,
oltre l'orbita di Plutone.
In questa piccola area vedete tre fotocamere che puntano qui,
il che comprende circa lo 0,15% dei nostri dati,
e abbiamo trovato 15 oggetti.
Ora provate a farlo con un gruppo di studenti.
Gli studenti sono in gamba, ma se dico loro di farlo a mano,
collegare milioni di punti e vedere quali hanno un riscontro,
c'è bisogno di un computer.
Devo confessarvi
che nonostante tutto il duro lavoro fatto finora,
non abbiamo ancora trovato il Pianeta 9.
Probabilmente non sarei qui se l'avessi trovato
(Risate)
ma abbiamo comunque trovato un oggetto, il che è raro.
Guardate questa immagine: è insignificante, è quel piccolo punto,
ovviamente senza la freccia,
il piccolo punto che abbiamo scoperto.
Sembra un niente,
ma è saltato fuori che si tratta di un pianeta nano molto distante.
Come Plutone.
Proprio là fuori.
È appena più piccolo di Plutone, ma questa è la tecnologia che usiamo.
Riusciamo a vedere cose lontanissime.
Ci abbiamo lavorato molto
per identificare la sua natura.
Sappiamo che ha un'orbita circa così,
paragonata a quella di Nettuno.
E potete vedere come i punti si muovano nel corso di tre notti distinte.
Davvero è insignificante, ma i computer sono in grado di fare questo.
Il suo nome, DeeDee, viene da "distant dwarf".
È l'acronimo per "nano distante", abbiamo solo aggiunto le vocali in mezzo.
Oggi sappiamo che è grande all'incirca 600 chilometri,
un po' di più della Pennsylvania.
Ma rimane a 92 unità astronomiche.
C'è questa grossa palla di roccia
grande circa quanto la Pennsylvania,
distante 92 unità astronomiche, e siamo capaci di individuarla.
In termini di luminosità, la sua luminosità attuale,
è paragonabile al prendere una candela
e metterla alla stessa distanza della Luna,
e siamo stati capaci di individuarla.
Come ho detto, non siamo ancora stati capaci di trovare il Pianeta 9.
Abbiamo cercato in circa la metà dei nostri dati.
E stiamo continuando attivamente a cercare in quelli che adesso abbiamo.
Esiste?
Non lo so.
Ma se è in una delle nostre immagini, lo troveremo di sicuro.
E come disse Stephen Hawking,
bisogna guardare al cielo e non ai propri piedi,
e io cerco di farlo.
Cerco di guardare al cielo
nella speranza che magari un domani
riusciremo a trovarlo e a capire meglio il nostro sistema solare.
Grazie.
(Applausi)