Konstantin Batygin: astronomen, der jagter en planet, ingen har set

Konstantin Batygin

Photo: Christopher Michel / CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Født	23. marts 1986 Moscow, Soviet Union
Erhverv	Astronom og planetforsker
Priser	Packard Fellowship for Videnskab og Teknik

Med jævne mellemrum spørger nogen Konstantin Batygin, om Planet Nine findes, og han giver det svar, de fleste forskere undgår: Han mener, at planeten er derude. Det meste af det seneste årti har han brugt på at beregne, hvor en skjult verden uden for Neptun burde befinde sig, og hvorfor ingen endnu har fået øje på den. Han ved, at én grundig nok undersøgelse kan få arbejdet til at fremstå enten profetisk eller tåbeligt. Få forskere sætter navn på en forudsigelse, der kan slå så offentligt fejl. Batygin, professor i planetvidenskab ved Caltech og frontfigur i et rockband, virker tryg ved den eksponering.

Vejen frem til det væddemål gik gennem tre lande. Batygin blev født i Moskva som søn af Yuri Batygin, en acceleratorfysiker, hvis arbejde førte familien til Wakō uden for Tokyo, hvor partikelacceleratoren ved RIKEN ligger. Her gik drengen færdig i en japansk offentlig grundskole og trænede karate i stilen Gōjū-ryū.

Familien slog sig ned i Morgan Hill i Californien i 1999, da Batygin, der var født den 23. marts 1986, var 13 år. Han valgte University of California, Santa Cruz, dels på grund af stranden og dels, fordi han kunne fortsætte med at spille i sit band, The Seventh Season. På andet studieår mødte han astronomen Gregory Laughlin, og de begyndte at arbejde med Solsystemets langsigtede dynamiske udvikling. Hans bachelorafhandling om Solsystemets stabilitet indbragte ham Loren Steck Award, da han i 2008 blev færdiguddannet i astrofysik. I 2012 fulgte en ph.d. i planetvidenskab ved Caltech og derefter postdocstillinger ved Observatoire de la Côte d’Azur i Nice og ved Harvard’s Institute for Theory and Computation. Caltech ansatte ham som adjunkt i 2014 og forfremmede ham til professor i 2019.

Inden Planet Nine gjorde ham til en offentlig kendt skikkelse, havde han opbygget et ry for at hente fysik fra ét fagområde for at løse problemer i et andet. I 2010 viste han sammen med David Stevenson, at varme Jupitere kan svulme op gennem ohmsk dissipation: varme, der frigives, når elektriske strømme, drevet af ioniserede vinde, løber gennem en planets magnetfelt. I 2015 foreslog han og Laughlin, at det tidlige Solsystem engang rummede en gruppe planeter tæt på Solen, som blev ødelagt, da Jupiter vandrede gennem soltågen.

I januar 2016 offentliggjorde han og Mike Brown, Caltech-astronomen, hvis opdagelser i det ydre Solsystem var med til at skubbe Pluto ud af planeternes klub, så en artikel i The Astronomical Journal. Her argumenterede de for, at en håndfuld fjerne himmellegemer uden for Neptun har baner, der ligger samlet i samme retning. Deres forklaring var en hidtil uset planet, flere gange tungere end Jorden, i en langstrakt bane. De to har siden forfinet teorien, og i 2021 lød deres bedste bud på en verden med omkring seks jordmasser. Deres egne søgninger i arkiverede himmeldata, først fra Zwicky Transient Facility og senere fra Pan-STARRS, fandt intet, men indsnævrede det område af himlen, hvor planeten stadig kan gemme sig.

Det svage punkt har altid været evidensgrundlaget, og kritikerne har sat spørgsmålstegn ved det. Samlingen af baner bygger på et lille antal ekstreme transneptunske objekter, og undersøgelser, der kun kan kigge på bestemte dele af himlen på bestemte tidspunkter af året, kan skabe mønstre, som ikke findes i virkeligheden. Outer Solar System Origins Survey fandt ikke en tilsvarende samling i sit omhyggeligt kalibrerede udsnit, og i 2021 konkluderede et hold ledet af Kevin Napier ved University of Michigan, at deres data ikke kunne udelukke en jævn fordeling af baner. Brown og Batygin svarede, at samlingen fortsat var statistisk signifikant med 99,6 procents sikkerhed, når der var korrigeret for observationsbias, og at kritikernes undersøgelser også havde blinde vinkler. Under uenigheden ligger en reel bekymring: En hypotese, hvis masse og bane hele tiden bliver revideret, efterhånden som nye objekter dukker op, kan begynde at se umulig ud at modbevise. Batygins svar har været at offentliggøre forudsigelser, der kan gøre ham til grin, som i en artikel fra 2024 med Alessandro Morbidelli, Brown og David Nesvorný om objekter med lav banehældning, der krydser Neptuns bane, og som planeten ifølge teorien fortsat burde skubbe ind i området omkring de store planeter.

Planet Nine er overskriften, ikke hovedparten af hans forskning. I 2018 viste han, at udviklingen af astrofysiske skiver kan modelleres med Schrödingerligningen, og foreslog, at magnetisk kobling til en omgivende skive forklarer, hvorfor Jupiter og Saturn roterer langt under deres kritiske rotationshastighed. I 2020 beskrev han og Morbidelli, hvordan de galileiske måner blev dannet af ispartikler på størrelse med millimeter, fanget omkring den unge Jupiter. I 2023 argumenterede de samme forskere for, at superjorder, de mest almindelige planeter i galaksen, vokser frem i smalle ringe af klippeplanetesimaler, og at Solsystemet ikke har en sådan planet, fordi dets egen ring var forholdsvis let. I 2025 brugte han i en artikel i Nature Astronomy sammen med Fred Adams banerne for Jupiters små indre måner Amalthea og Thebe til at rekonstruere planeten, som den så ud omkring 3,8 millioner år efter dannelsen af de første faste stoffer: omtrent dobbelt så stor som i dag, med et magnetfelt omkring 50 gange stærkere end det nuværende.

Hans seneste arbejde retter blikket langt frem i tiden. I 2026 argumenterede Batygin, Jim Fuller og Adams i The Astrophysical Journal Letters for, at episodisk, asymmetrisk massetab fra den døende Sol sandsynligvis vil destabilisere de ydre planeter inden for omkring en milliard år efter, at Solen bliver en hvid dværg. Det giver planetsystemet en langt kortere forventet levetid, end tidligere skøn lagde op til. Samme år brugte han og Morbidelli kompakte baneresonanser, som dem omkring Kepler-36, som belæg for, at planeter vandrer over store afstande, og i studieåret 2026–27 underviser han i Caltechs kurser om planetsystemers dannelse og planetfysik.

Uden for laboratoriet er han stadig forsanger og guitarist i The Seventh Season, og han har optrådt som sig selv i dokumentarer, herunder NOVA, miniserien The Planets fra 2019 og flere afsnit af How the Universe Works. Forbes tog ham med på sin liste over videnskabstalenter under 30 i 2015, Popular Science udpegede ham som en af sine Brilliant 10 i 2016, og i 2017 modtog han et Packard Fellowship for Science and Engineering.

Den prøve, han har ventet på, er nu i gang. Vera C. Rubin-observatoriet begyndte sin tiårige Legacy Survey of Space and Time i 2026, og de gentagne, dybe observationer af den sydlige himmel er netop den slags data, der enten kan fange en svag planet i langsom bevægelse, hundredvis af gange længere væk end Jorden, eller vise, at den baneansamling, hypotesen bygger på, aldrig har været virkelig. Uanset udfaldet vil det afgøre den diskussion, der har præget Batygins offentlige liv, og de næste par års data fra Rubin vil vise, hvilket resultat han får.

Tags: Mike Brown, solsystemet, Caltech, Konstantin Batygin, astronomer, Planet Nine

Relaterede personer

Relaterede personer

Debat