El planeta Neptuno se predijo matemáticamente antes de ser observado directamente.Fue un momento sensacional para la ciencia del siglo XIX y dramática confirmación de la teoría gravitatoria newtoniana.Estas irregularidades podrían, sin embargo, ser resueltas si la gravedad de un planeta desconocido más perturbara su trayectoria alrededor del Sol.En 1845 los astrónomos Urbain Le Verrier desde París y John Couch Adams desde Cambridge habían comenzado a hacer cálculos por separado para determinar la naturaleza y la posición del planeta.El éxito de Le Verrier también dio lugar a una controversia internacional tensa sobre la prioridad, porque poco después del descubrimiento George Airy, en aquel momento Astrónomo Real británico, anunció que Adams también había predicho el descubrimiento del planeta.[4] Neptuno es invisible para el ojo desnudo, ya que es demasiado tenue.Adams comenzó asumiendo una posición nominal para el cuerpo, utilizando la ley de Bode empírica.[17] Sin embargo, ningún documento se identificó hasta 1904 cuando Sampson sugirió una nota en los papeles de Adams que describía "Nuevo Planeta" y se aprobó, en la escritura no Adams, con la nota "Recibido en septiembre de 1845".[18][17] Aunque esto a menudo se ha tomado para establecer la prioridad de Adams,[3][19] algunos historiadores han cuestionado su autenticidad, sobre la base de que "el Nuevo Planeta" no era un término actual en 1845,[20] y sobre la base de que la nota está fechada solo después del hecho por alguien que no era Adams.Hasta ese momento, el trabajo de Adams había sido poco más que una curiosidad, pero la confirmación independiente de Le Verrier estimuló a Airy para organizar un intento secreto para encontrar el planeta.El estudiante de Galle, Heinrich Louis d'Arrest, sugirió que una carta recientemente elaborada del cielo, en la región en la que de Le Verrier había previsto, podría compararse con el cielo actual para buscar el característico desplazamiento de un planeta, en contraposición a una estrella estacionaria.Después de dos noches de observación en las que se verificaron su posición y movimiento, Galle respondió a Le Verrier con asombro: "el planeta cuyo lugar habías [computarizado] realmente existe" (énfasis en el original).El telescopio del descubrimiento fue un refractor acromático ecuatorial montado por Joseph Fraunhofer firme Merz und Mahler.[26] En el anuncio del descubrimiento, Herschel, Challis y Richard Sheepshanks, secretario de Relaciones Exteriores de la Royal Astronomical Society, anunciaron que Adams ya había calculado características y posición del planeta.[19] Sin embargo, parece que la versión publicada por Airy había sido editada por la omisión de una "frase crucial" para disfrazar el hecho de que Adams había citado solo la longitud media y no a los elementos orbitales.[20] Una controversia aguda surgió en Francia e Inglaterra en cuanto a los méritos de los dos astrónomos.Además, se sugirió que ambos lograron hallar la longitud casi exacta solo por un "golpe de suerte del momento orbital".Su predicción matemática era una gran hazaña intelectual, pero también demostró que la ley de Newton de la gravitación, que Airy casi había puesto en duda, se imponía incluso en los límites del Sistema Solar.[19] Adams no tenía ningún resentimiento hacia Challis o Airy[3] y reconoció su propio fracaso para convencer al mundo astronómico:[20] Por el contrario, Le Verrier era arrogante y asertivo, lo que permitió el establecimiento de científicos británicos a "cerrar filas" en torno a Adams mientras que los franceses, en general, encontraban poca simpatía con Le Verrier.[34] Un artículo posterior de Scientific American por Sheehan, Kollerstrom y Waff cobró más audacia: "Los británicos robaron Neptuno" y concluyó que "El logro fue únicamente de Le Verrier.
En la posición
a
, el planeta exterior perturba gravitacionalmente la órbita de
Urano
, tirando de él por delante de la ubicación prevista. Por otro lado en la posición
b
, la perturbación retarda el movimiento orbital de Urano.