Tyche — hipotetyczna planeta w Obłoku Oorta: dowody i kontrowersje

Propozycja i postulowane właściwości

Matese i Whitmire sugerowali, że kierunki pochodzenia (punkty aphelium) komet długookresowych wykazują anomalię — pewne skupienie, które mogłoby wynikać z grawitacyjnego wpływu dużego, odległego obiektu w Obłoku Oorta. W modelach Tyche opisywana była jako gazowy olbrzym o masie większej od masy Jowisza (szacunki różnią się), poruszający się po szerokiej orbicie z półosią wielką rzędu dziesiątek tysięcy jednostek astronomicznych (AU). Taka odległość stawia Tyche znacznie dalej niż klasyczne planety Układu Słonecznego — wewnątrz zewnętrznej części Obłoku Oorta.

Badania obserwacyjne i wyniki teleskopu WISE

Skoro Tyche miałaby być masywnym, chłodnym obiektem, powinna emitować promieniowanie w podczerwieni i być wykrywalna w przeglądach tego zakresu. NASA przeprowadziła przegląd nieba teleskopem WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer), którego dane analizowano pod kątem obecności odległych, słabo świecących obiektów. W 2014 roku NASA i niezależne zespoły ogłosiły, że w dostępnych danych WISE nie znaleziono dowodów na istnienie planety o parametrach proponowanych przez Matese i Whitmire — tj. „Jowiszopodobnego” obiektu we wskazanym zakresie odległości i jasności. Oznacza to, że klasyczna wersja hipotezy Tyche — masywny gazowy olbrzym w bliższej części Obłoku Oorta — jest mocno ograniczona przez obserwacje.

Krytyka i alternatywne wyjaśnienia

• Statystyka i selekcja próby: przeciwnicy hipotezy wskazują, że obserwowane skupienia punktów aphelium komet mogą wynikać z efektów selekcji obserwacyjnej, niewielkiej liczebności próby lub innych błędów statystycznych, a niekoniecznie z działania pojedynczego planety.
• Brak potwierdzenia w innych danych: poza WISE, inne przeglądy i analizy dynamiki komet nie dostarczyły przekonujących dowodów potwierdzających istnienie takiego obiektu.
• Możliwość innego wyjaśnienia: niektóre obserwowane anomalie można tłumaczyć oddziaływaniami z otoczeniem gwiazdowym, pływami galaktycznymi lub wewnętrzną dynamiką Obłoku Oorta.

Status hipotezy i perspektywy dalszych badań

Po ogłoszeniu wyników analizy danych WISE hipoteza Tyche została w praktyce odrzucona w swojej pierwotnej formie, choć nadal teoretycznie nie wyklucza się istnienia znacznie słabszego, mniej masywnego lub znacznie dalszego obiektu, poza czułością dostępnych przeglądów. Poszukiwania odległych obiektów w Układzie Słonecznym trwają — kolejne projekty (np. obserwatoria szerokiego pola, przeglądy w podczerwieni, misje takie jak Gaia oraz przyszły Vera C. Rubin Observatory/LSST) będą zwiększać zakres i czułość badań i mogą wykryć obiekty, które do tej pory były niewidoczne.

Odróżnienie od innych hipotez

Warto rozróżnić Tyche od innych proponowanych, hipotetycznych obiektów: Nemesis to postulowany towarzysz Słońca będący gwiazdą/brać—obiektem masywnym (proponowanym w kontekście okresowych wymierań biologicznych), natomiast Planet Nine to nowsza hipoteza zakładająca super-Ziemię (kilkukrotność masy Ziemi) na znacznie bliższej orbicie (rzędu setek AU) wyjaśniającą asymetrię orbit transneptunowych obiektów. Tyche natomiast miała być znacznie dalej i masywniejsza niż Planet Nine.

Kultura popularna

Wzmianki o Tyche pojawiły się także w popkulturze. Postać lub odniesienia do nazwy pojawiły się m.in. w programie Nickelodeon The Fairly OddParents, gdzie Tyche jest powiązana z fikcyjnymi miejscami i postaciami (np. "Yugopotamia" jako miejsce pochodzenia jednej z postaci).

Podsumowanie: Hipoteza Tyche była ciekawą próbą wyjaśnienia pewnych anomalii w rozkładzie komet długookresowych poprzez istnienie odległej planety-olbrzyma. Jednak dane obserwacyjne (zwłaszcza z przeglądu WISE z 2014 roku) poważnie ograniczyły wiarygodność tej koncepcji w proponowanym kształcie. Badania nad zewnętrznymi rejonami Układu Słonecznego trwają, a ostateczne odpowiedzi mogą przynieść kolejne, jeszcze czułe przeglądy nieba.