Tyche — hipotetinė Oorto debesyje esanti dujinė planeta

Tyche — hipotetinė dujinė planeta Oorto debesyje: teorijos, ilgaperiodžių kometų įrodymai, WISE paieškos rezultatai ir diskusijos apie jos egzistavimą.

Tyche - taip vadinama Saulės sistemos Oorto debesyje esanti galimai dujinė planeta milžinė. Tai viena iš kelių siūlomų planetų, esančių už Neptūno. Pirmą kartą Tyche 1999 m. pasiūlė Luizianos universiteto Lafajete astronomas Džonas Matesas (John Matese).

Matese ir Danielis Whitmire'as teigia, kad ilgo periodo kometų kilmės taškai rodo Tyche egzistavimą. Jie pažymėjo, kad Tyche, jei ji egzistuoja, turėtų būti pastebėta NASA infraraudonųjų spindulių teleskopo WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) surinktų duomenų archyve. Tačiau keli astronomai nesutinka, kad Tyche egzistuoja. 2014 m. NASA paskelbė, kad WISE tokios planetos nerado.

Tyche vaidina Nickelodeon televizijos seriale "The Fairly OddParents". Ji taip pat vadinama "Jugopotamija" ir iš ten kilęs personažas Markas Čangas.

Hipotezės kilmė ir argumentai

Idėja apie Tyche kilo iš bandymų paaiškinti tam tikrus stebimus modelius ilgo periodo kometų trajektorijose ir jų kilmės taškuose. Matese ir Whitmire'as teigė, kad vietinė anizotropija — tai yra netolygus kometų nukreipimas — galėtų būti paaiškinta masyviu, toli esantį objektu Oorto debesyje, kurio gravitacija periodiškai nukreipia kometas link vidinių Saulės sistemos dalių. Tokia planetė, jei ji būtų dujinė milžinė, būtų žymiai sunkiau pastebima optiniuose teleskopuose, bet išskirtų šiluminę infraraudonąją spinduliuotę, kurią galėtų aptikti infraraudonųjų spindulių palydovai.

Stebėjimų rezultatai ir WISE misija

Matese ir Whitmire'as atkreipė dėmesį į NASA WISE misijos galimybes, nes tolimi, šaltieji masyvūs objektai yra matomi geriau infraraudonojoje dalyje. Tačiau 2014 m. WISE duomenų analizės rezultatai paskelbė, kad reikšmingos masės dujinė planeta nebuvo aptikta tose atstumų srityse, kurias apėmė paieška. Analizės apribojimai leidžia sakyti, kad WISE praktinėmis reikšmėmis neaptiko Saturną arba didesnės masės objektų tam tikrame atstumo intervalo, taip pat iš esmės paneigė egzistenciją didelio Jupiterio tipo kūno tam tikrame tolimame Oorto debesies regione. Tai žymiai sumažino tikimybę, kad Tyche, kaip buvo siūloma, iš tikrųjų egzistuoja.

Mastelis, orbitos parametrai ir aptikimo sunkumai

Tikslios Matese ir Whitmire'o prielaidos apie Tyche masę ir orbitą dažnai svyravo priklausomai nuo to, kaip interpretuojami kometų duomenys. Siūlymai apėmė variantus nuo kelių Jupiterio masių iki mažesnių dujinių milžinių, su orbitomis, kurios gali būti labai ekscentriškos ir siekti dešimtis tūkstančių astronominių vienetų (AU) nuo Saulės. Tokie atstumai daro objektą labai silpnu matomu šviesos bangose, tad infraraudonieji stebėjimai buvo laikomi geriausia galimybe aptikti šiluminę spinduliuotę.

Aptikimą komplikuoja ir ilgas tinkamų orbitų periodas — judėjimas fiksuotoje padėtyje žemiau WISE signalo slenksčio per palydovo stebėjimo laiką gali būti pernelyg lėtas, kad būtų pastebėtas judesys tarp kadro užfiksavimų. Taip pat reikšmingą vaidmenį vaidina foninis šiluminis triukšmas, atstumo skaičiavimų netikslumai ir duomenų filtravimas.

Alternatyvūs paaiškinimai ir kritikų pastabos

Visuomenėje ir mokslo bendruomenėje buvo išreikšta kritika Matese ir Whitmire'o statistinių metodų ir interpretacijų adresu. Kai kurie tyrėjai teigė, kad pastebėti kometų pasiskirstymo modeliai gali būti paaiškinami stebėjimo atrankos efektais, duomenų nevisiškumu arba kitomis dinaminėmis sąveikomis be būtinybės įvesti masyvų objektą Oorto debesyje. Be to, vėlesnės plačios aprėpties paieškos WISE duomenų bazėje nepatvirtino Tyche hipotezės.

Skirtumas nuo kitų hipotetinių tolimų kūnų

Tyche skiriasi nuo kitų pasiūlytų tolimų Saulės sistemos objektų, pavyzdžiui, Nemesis — hipotetinės saulės kompanionės (žvaigždės ar rudųjų nykštukių lygio objektas), kurią buvo siūlyta siekti periodinių masių išnykimų Žemėje, — ir nuo naujesnės Hipotezės apie Planetą Devintą (Planet Nine), kurią 2016 m. pasiūlė K. Batygin ir M. E. Brown. Planet Nine, jei egzistuotų, būtų daug mažesnės masės (keletas Žemės masių) ir žymiai arčiau (~šimtai AU), o jos įrodymai remiasi Kuiperio juostos objektų orbitų pasiskirstymu. Tyche idėja yra specifinė — masyvi dujinė planeta arba rudasis nykštukas, esantis labai toli Oorto debesyje.

Dabartinė mokslinė padėtis

Po WISE duomenų analizės Tyche, kaip didelio Jupiterio tipo objekto Oorto debesyje, yra laikoma mažai tikėtina. Tačiau potencialiai mažesni arba sunkiau aptinkami tolimi objektai vis dar lieka aktyvių tyrimų sritimi — nauji plačios apimties tyrimai, tokie kaip giliai infraraudonieji arba ilgo laiko stebėjimai, gali pateikti papildomų duomenų apie tolimą Saulės sistemos aplinką. Apibendrinant: Tyche idėja yra įdomi ir paremta tam tikrais pastebėjimais, bet iki šiol nepatvirtinta ir daugeliu atvejų paneigta esamų duomenų.

Minimos populiariojoje kultūroje

Vardas „Tyche“ kartais naudojamas ir populiariojoje kultūroje arba fikcijoje, nepriklausomai nuo mokslinės hipotezės. Kaip minėta anksčiau, paminėjimas Nickelodeon seriale "The Fairly OddParents" yra pavyzdys, kai astronominis pavadinimas pasirodo kaip literatūrinis ar humoristinis elementas. Tokie paminėjimai neturi mokslinės reikšmės, tačiau rodo, kad idėja pateko ir į platesnį visuomeninį diskursą.

Santrauka: Tyche yra hipotetinė dujinė milžinė Oorto debesyje, pasiūlyta paaiškinti tam tikrus kometų pasiskirstymo modelius. Pasiūlymas sulaukė ir palaikymo, ir kritikos, o 2014 m. WISE duomenų analizės rezultatai gerokai sumažino galimybę, kad tokia didelė planeta egzistuoja tolimame Oorto debesies regione. Vis dėlto paieškos toliau tęsiamos dėl kitų galimų tolimo Saulės sistemos turinio komponentų.

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra Tyche?

K: Kas pirmasis pasiūlė, kad egzistuoja Tyche?

K: Kokiais įrodymais Matese ir Danielis Whitmire'as pagrindė Tyche egzistavimą?

K: Kokius duomenis, galinčius patvirtinti Tyche egzistavimą, surinko NASA WISE teleskopas?

K: Ar NASA WISE teleskopas rado Tyche egzistavimo įrodymų?

K: Kokia pravarde Tyche vadinama Nickelodeon televizijos laidoje "The Fairly OddParents"?

K: Ar visi astronomai tiki, kad egzistuoja Tichė?

Paieška pagal raidę