SVEMIR KROZ TELESKOP

Gdje se nalazi Tyche deveti planet?

Prevela i Uredila: Ljubica Šaran

Matrix World

Ars Technica

14.02.2011. godine Britanski Daily Mail je izvijestio o mogućem otkriću planeta koji je četiri puta veći od Jupitera i koji ima orbitu u vanjskom dijelu sunčevog sustava. Odatle se priča proširila kao šumski požar cijelim internetom, čak su je preuzeli i mainstream portali kao što je: Huffintong Post i TIME online. Način na koji je Tyche predstavljen varira od: „Tyche, skriveni gigant možda postoji u našem sunčevom sustavu“ (Huffington Post) do „Astronomi ispituju postojanje planeta Tyche, misterije u sunčevu sustavu“ (Fox News). Dakle, postoji li zaista novi planet koji orbitira negdje tamo daleko?

Originalni znanstveni uradak je bio objavljen u izdanju iz Veljače u žurnalu za Internacionalna planetarna znanstvena istraživanja pod nazivom: Icarus kojeg su napravili: John Matese i Daniel Whitmire sa Univerziteta u Luisianai u Lafayetteu. Uradak je nazvan: Čvrsti dokazi o jupiterolikoj masi sunčevog sustava unutar Oortovog oblaka.

Matese i Whitmire su izučavali orbite 102 komete sa ekstremno dugačkim periodama koja su objavljena u XVII ediciji Kataloga kometarnih orbita, koja navodi sve ukupno 2844 kometa. 102 kometa koje su analizirali Matese i Whitmire su specifični po tome što orbitiraju jako daleko od sunca, dalje od 10 000 AU (Astronomical Unit – astronomska jedinica, iznosi: 149 597 870,7 kilometara).

Pretpostavlja se da kometi potječu iz Oortovog oblaka, koji se po teoriji nalazi na krajnjoj granici sunčevog sustava. Izgledno je da Oortov oblak sadrži mnoga manja, primitivna, ledena tijela, ostatke formiranja sunčeva sustava. Kad god se objekt u Oortovom oblaku katapultira prema suncu, počinje padati prema unutarnjem dijelu sunčeva sustava i eventualno postane komet.

102 kometa koje su proučavali Matese i Whitmire su specifični i po tome što se mogu pratiti do njihova polazišta u vanjskom dijelu Oortovog oblaka, koji, čini se, ima oblik sfere i centriran je prema suncu.

Sunčev sustav i Oortov oblak.

Analize Matesea i Whitmirea o kometama iz vanjskog Oortovog oblaka pokazuju da su postojane ideje o galaktičkoj plimi i da imaju dominantnu ulogu u ispaljivanju kometa prema suncu. Naš sunčev sustav završava sa orbitiranjem oko centra galaktike svakih 250 milijuna godina, i tako periodično prelazi galaktičku ravan (ekliptiku). Variranje gravitacijskih sila okomitih na galaktičku ravan, igra veliku ulogu u guranju kometa iz vanjskih dijelova Oortovog oblaka prema suncu. Pošto ova sila predominantno utječe u pravcu okomitom na galaktički disk to bi značilo da ima relativno mali broj kometa sa orbitama paralelnima na galaktičku ravan; kometarne orbite koje su analizirali  Matese i Whitmire jasno pokazuje taj efekt.

Pa ipak, čak i nakon što su se izračunali efekt galaktičke plime, pronašli su odstupanje kometarnih orbita. Ako je galaktička plima jedina sila koja postavlja ove komete u slučajnom rasporedu sferičnog oblika na vanjskim dijelovima Oortovog oblaka, onda se može očekivati prosječan nagib istih u odnosu na galaktičku ravan od točno 45 stupnjeva; pa ipak 102 cometrane orbite analizirane u njihovom uratku pokazuju odstupanje prema manjem orbitalnom nagibu.

Signal unutar podataka

Matese i Whitmire su nadalje analizirali orijentaciju apeliona (točka u kretanju svake komete kad je najdalje od sunca). Primijetili su da postoji statistički značajan signal u podatcima koji pretpostavljaju da postoji uobičajen nivo od kud potječu ove komete.

Oni pretpostavljaju da je otklon u kometarnom orbitalnom nagibu i uobičajen nivo podrijetla uzrokovan velikim objektom otprilike veličine mase Jupitera koji orbitira u vanjskom Oortovom oblaku. Oni su također prezentirali gravitacione kalkulacije koje pokazuju da objekt može djelovati kao izvor perturbacija koje uzrokuju  određene promjene u orbiti ovih kometa.

Produljena orbita Tychea.

Ideja da postoji veliki objekt u vanjskom Oortovom oblaku koji izbacuje komete prema suncu nije nova. U stvari Whitmire je bio vodeći autor 1984 rada pod nazivom: Nature paper koji je pretstavio postojanje velikog objekta u vanjskom Oortovom oblaku koji je odgovoran za periodične kometarne oluje koje uzrokovale masovno izumiranje na zemlji – to je postalo poznato kao hipoteza Nemezis. U novom radu Matese i Whitmire identificiraju njihovu hipotezu sa novim planetom pod nazivom Tyche. Ovo ime je prvenstveno koristio David Kirpatrick sa Kalifornijsog instituta za Tehnologiju odjel za Infracrveno Procesuiranje i Analize – za veliki objekt u vanjskom dijelu Oortovog oblaka. Tyche je dobra sestra Nemezisa u Grčkoj mitologiji.

Ono što je nevjerojatno u novom radu je slijedeće: Mathese i Whitmire su predložili specifičan način da bi testirali njihove hipoteze. Bazirano ma masi koja je potrebna da bi izbacila objekte iz vanjskog dijela Oortovog oblaka prema suncu, oni su izračunali koliko infra crvene energije bi trebao takav objekt emitirati, i pokazali da je to moguće detektirati u podatcima koje su dobili od strane NASA-e i njihovog Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) satellita.

WISEova misija je da mapira cijelo nebo sa infracrvenim valnim dužinama sa osjetljivošću i rezolucijom bez presedana. Njegova originalna misija je da bude fokusiran na jako udaljene kozmičke objekte sa primarnim fokusom; nalaženja što više bliskih objekata – ta dodatna funkcija je prikladno nazvana, NEOWISE.

Efektivnost WISEa u uočavanju asteroida se uočava iz video produced by the WISE team –videa koji je producirao WISEov tim – kada se WISE priključi online, sliku dobiju u 3 minute i 3 sekunde, tada količina detektiranih asteroida dramatično poraste. WISE hardware je završio sa svojom misijom prikupljanja slika 17.02. ove godine, ali misija tima se nastavlja da analizira podatke koje je prikupio satelit u tom procesu i da završe sa arhiviranjem tih podataka.

Imali smo priliku intervjuirati Edwarda „Ned“ Wrighta sa Univerziteta u Kaliforniji u Los Angelesu, koji je glavni istražitelj  WISEove misije. On je primijetio da je jačina osvijetljenosti Tychea blizu predikcije svjetlosti koju su izračunali Matese i Whitmire, i zbog toga ima sasvim dobre šanse da se do sada otkrije. Da se nalazi u tamnijem kraju, čak je ni WISE ne bi mogao detektirati, i tako bi slučaj ostao otvoren za budućnost. Wright se nada da će trebati nekoliko godina da se završi sa mapiranjem podataka s WISEa i to na nivou senzitivnosti i preciznosti dovoljnom da se detektira nešto kao Tyche, ali također dodaje „nikad se ne zna koliko će ta priča potrajati.“ Zaključak bi bio da ćemo morati pričekati još neko vrijeme da saznamo da li je WISE išta vidio.

Jedna od slabijih točaka u analizi Matesea i Whitmirea je relativno mali broj kometa koji su bili predmet ispitivanja u izvješću. U stvari, oni su izučavali sve komete iz vanjskog Oortovog oblaka koji su do sada poznati, ali 102 komete jednostavno nisu dostatne da bi se napravili statistički izračuni koji bi bili dovoljni. Na primjer, otklon koji su pronašli u uratku znači da su oni pronašli oko 5 kometa više sa niskim orbitalnim nagibom dok 102 komete poredane u 5 razreda sa inklinacijom između 0 i 90 stupnjeva. Studija također indicira da postoji nekoliko različitih uklapanja u uobičajenu orbitalnu ravan koju dijele ovi kometi u vanjskom Oortovom oblaku, dakle orbitalna ograničenja za ovaj novi planet i nisu baš ograničena.

Ova nova studija je čista znanost, sa ekstremno opreznim analizama kometarnih orbita koje pokazuju interesantne naputke da se nešto zaista događa; pa ipak dokazi za novi planet nisu dovoljno jaki i autori ovog uratka nisu u mogućnosti odrediti gdje se Tyche točno nalazi.

U završnici intervjua, Ned Wright s WISE-a je zaključio slijedeće o aktualnoj situaciji; Ne, mi nismo pronašli novi planet.“

Reference:

Icarus, veljača 2011.: DOI:10.1016/j.icarus.2010.11.009