Aux confins du système solaire, bien au-delà de l'orbite de Neptune, quelque chose dévie les blocs de glace. Leurs orbites sont allongées et inclinées de la même manière, comme si une main invisible les avait disposées selon un même schéma. Les astronomes soupçonnent qu'une neuvième planète se cache là – massive, de cinq à dix fois plus lourde que la Terre, mais si sombre qu'aucun télescope ne peut la voir.
Mais même un objet invisible peut être trahi par sa chaleur. L'article propose de chercher la planète Neuf grâce à une lueur infrarouge produite lorsque des particules de matière noire la percutent. Cette substance mystérieuse n'émet pas de lumière, mais en entrant en collision avec la matière ordinaire, elle peut lui transmettre de l'énergie – comme un vent invisible qui réchauffe une pierre.
Si la matière noire tombe sur la planète depuis des milliards d'années, celle-ci se réchauffe. Les calculs montrent qu'avec une densité de matière noire d'environ 1,32×10⁻¹⁷ g/cm³ (environ une poignée par kilomètre cube) et une interaction faible (10¹⁰ fois plus faible qu'une absorption totale), la surface de la planète pourrait atteindre 200 kelvins – soit moins 73 degrés Celsius, plus chaud que sur Pluton. Le rayonnement de la planète aurait un maximum à une longueur d'onde de 1,44×10⁻³ cm, dans l'infrarouge.
Un tel signal pourrait être capté par les futurs télescopes infrarouges. Si la planète Neuf existe vraiment, la matière noire aidera à la trouver – et en même temps, elle nous dira à quelle fréquence la matière invisible entre en collision avec la matière ordinaire.
200 kelvins, c'est à peu près la température à la surface de Mars un midi d'été, alors que la planète Neuf est des centaines de fois plus loin du Soleil.
Une idée similaire est exploitée dans le roman de Stephen Baxter « Le Radeau » : une matière invisible réchauffe des corps lointains, les rendant visibles dans la lumière infrarouge.