Scienza

Konstantin Batygin, l’astronomo che insegue un pianeta mai visto

Penelope H. Fritz
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Konstantin Batygin
Konstantin Batygin
Photo: Christopher Michel / CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
Nascita23 marzo 1986
Moscow, Soviet Union
ProfessioneAstronomo e planetologo
PremiBorsa di studio Packard per Scienza e Ingegneria

Di tanto in tanto qualcuno chiede a Константин Батыгин (Konstantin Batygin) se il Pianeta Nove esista davvero, e lui risponde come la maggior parte degli scienziati preferisce non fare: secondo lui è là fuori. Da quasi un decennio calcola dove dovrebbe trovarsi un mondo nascosto oltre Nettuno e perché nessuno sia ancora riuscito a individuarlo, consapevole che un’unica ricognizione abbastanza approfondita potrebbe far apparire il suo lavoro profetico o ridicolo. Pochi ricercatori legano il proprio nome a una previsione che potrebbe fallire sotto gli occhi di tutti. Батыгин, professore di scienze planetarie al Caltech e anche frontman di una rock band, sembra a suo agio sotto i riflettori.

La strada che lo ha portato a questa scommessa attraversa tre Paesi. Батыгин è nato a Mosca, figlio di Юрий Батыгин (Yuri Batygin), fisico degli acceleratori il cui lavoro portò la famiglia a Wakō, nei pressi di Tokyo, dove si trova il centro di accelerazione di particelle RIKEN. Lì il bambino frequentò una scuola elementare pubblica giapponese e si allenò nel Gōjū-ryū, uno stile di karate.

La famiglia si stabilì a Morgan Hill, in California, nel 1999, quando Батыгин, nato il 23 marzo 1986, aveva 13 anni. Scelse l’Università della California, Santa Cruz, in parte per la spiaggia e in parte perché gli permetteva di continuare a suonare con la sua band, The Seventh Season. Al secondo anno conobbe l’astronomo Gregory Laughlin e i due iniziarono a studiare l’evoluzione dinamica a lungo termine del Sistema solare. La sua tesi di laurea sulla stabilità del Sistema solare gli valse il Loren Steck Award quando si laureò in astrofisica, nel 2008. Nel 2012 conseguì il dottorato in scienze planetarie al Caltech, seguito da incarichi post-dottorato all’Observatoire de la Côte d’Azur di Nizza e all’Institute for Theory and Computation di Harvard. Il Caltech lo assunse come professore assistente nel 2014 e lo promosse a professore ordinario nel 2019.

Prima che il Pianeta Nove lo rendesse una figura pubblica, si era già fatto un nome prendendo in prestito strumenti della fisica da un campo per risolvere problemi di un altro. Nel 2010, insieme a David Stevenson, dimostrò che i Giovi caldi possono gonfiarsi per effetto della dissipazione ohmica: il calore prodotto dalle correnti elettriche generate dai venti ionizzati mentre attraversano il campo magnetico di un pianeta. Nel 2015 lui e Laughlin proposero che il Sistema solare primordiale avesse ospitato una popolazione di pianeti vicini alla stella, poi distrutti durante la migrazione di Giove attraverso la nebulosa solare.

Poi, nel gennaio 2016, lui e Mike Brown, l’astronomo del Caltech le cui scoperte nelle regioni più remote del Sistema solare contribuirono a estromettere Plutone dal novero dei pianeti, pubblicarono un articolo su The Astronomical Journal. Vi sostenevano che una manciata di corpi distanti oltre Nettuno avesse orbite raggruppate e orientate nella stessa direzione. La loro spiegazione era un pianeta mai osservato, con una massa pari a diverse volte quella terrestre e un’orbita lunga e molto allungata. Da allora i due hanno perfezionato la teoria e, nel 2021, la loro stima migliore si era assestata su un mondo di circa sei masse terrestri. Le loro ricerche nei dati d’archivio del cielo, prima dello Zwicky Transient Facility e poi di Pan-STARRS, non hanno trovato nulla, ma hanno progressivamente ristretto la porzione di cielo in cui il pianeta potrebbe ancora nascondersi.

Il punto debole è sempre stato il fondamento osservativo, e i critici lo hanno messo in discussione. Il raggruppamento si basa su un piccolo insieme di oggetti transnettuniani estremi, e le ricognizioni limitate a determinate porzioni di cielo e a specifici periodi dell’anno possono produrre configurazioni che in realtà non esistono. L’Outer Solar System Origins Survey non ha riscontrato alcun raggruppamento del genere nel proprio campione, calibrato con attenzione, e nel 2021 un gruppo guidato da Kevin Napier dell’Università del Michigan concluse che i suoi dati non permettevano di escludere una distribuzione uniforme delle orbite. Brown e Батыгин replicarono che, una volta corrette le distorsioni osservative, il raggruppamento manteneva una significatività del 99,6 per cento e che anche le ricognizioni usate dai critici avevano i propri punti ciechi. Alla base della disputa c’è una preoccupazione legittima: un’ipotesi la cui massa e la cui orbita vengono continuamente riviste man mano che emergono nuovi oggetti può cominciare a sembrare impossibile da confutare. La risposta di Батыгин è stata pubblicare previsioni che potrebbero metterlo in imbarazzo, come l’articolo del 2024 scritto con Alessandro Morbidelli, Brown e David Nesvorný sugli oggetti a bassa inclinazione che attraversano l’orbita di Nettuno e che il pianeta dovrebbe continuare a spingere verso la regione dei pianeti giganti.

Il Pianeta Nove è ciò che fa notizia, ma non rappresenta la maggior parte della sua attività scientifica. Nel 2018 dimostrò che l’evoluzione dei dischi astrofisici può essere modellizzata con l’equazione di Schrödinger e propose che l’accoppiamento magnetico con un disco circostante spieghi perché Giove e Saturno ruotino a velocità molto inferiori a quelle di rottura. Nel 2020 lui e Morbidelli descrissero la formazione delle lune galileiane a partire da granelli ghiacciati millimetrici intrappolati attorno al giovane Giove. Nel 2023 gli stessi ricercatori sostennero che le super-Terre, i pianeti più comuni della galassia, si formano all’interno di sottili anelli di planetesimi rocciosi, e che il Sistema solare ne è privo perché il suo anello era relativamente poco massiccio. Nel 2025, in un articolo su Nature Astronomy scritto con Fred Adams, usò le orbite delle piccole lune interne di Giove, Amalthea e Thebe, per ricostruire l’aspetto del pianeta circa 3,8 milioni di anni dopo la formazione dei primi solidi: aveva un raggio all’incirca doppio rispetto a quello attuale e un campo magnetico circa 50 volte più intenso.

Il suo lavoro più recente guarda invece molto più lontano nel futuro. Nel 2026 Батыгин, Jim Fuller e Adams sostennero in The Astrophysical Journal Letters che la perdita episodica e asimmetrica di massa del Sole morente avrebbe con ogni probabilità destabilizzato i pianeti esterni entro circa un miliardo di anni dalla sua trasformazione in nana bianca, riducendo notevolmente la durata prevista del sistema planetario rispetto alle stime precedenti. Nello stesso anno lui e Morbidelli usarono risonanze orbitali compatte, come quelle attorno a Kepler-36, per dimostrare che i pianeti migrano su distanze considerevoli. Inoltre, nell’anno accademico 2026-27, tiene al Caltech corsi sulla formazione dei sistemi planetari e sulla fisica planetaria.

Fuori dal laboratorio è ancora il cantante e chitarrista di The Seventh Season e ha interpretato sé stesso in documentari tra cui NOVA, la miniserie del 2019 The Planets e diversi episodi di How the Universe Works. Forbes lo ha inserito nella sua lista 30 Under 30 dedicata alla scienza nel 2015, Popular Science lo ha nominato uno dei suoi Brilliant 10 nel 2016 e nel 2017 ha ricevuto una Packard Fellowship for Science and Engineering.

La verifica che aspettava è ormai in corso. Nel 2026 il Vera C. Rubin Observatory ha avviato il suo Legacy Survey of Space and Time, un programma decennale: la copertura ripetuta e profonda del cielo australe produrrà proprio il tipo di dati che può individuare un pianeta debole e lento, centinaia di volte più lontano dalla Terra, oppure dimostrare che il raggruppamento alla base dell’ipotesi non è mai esistito. Qualunque sia l’esito, la controversia che ha definito la vita pubblica di Батыгин troverà una risposta, e saranno i prossimi anni di dati del Rubin a stabilire quale dei due scenari si verificherà.

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