Tyche potrebbe essere Planet X e WISE lo scoprirà presto

Mentre WISE continua a mappare il cielo ad una risoluzione nel vicino infrarosso mai raggiunta in precedenza, cresce l'attesa per la possibile scoperta di quello che è noto in tutto il mondo con l'appellativo di Nemesis o  Planet X. [Nella foto in alto: proporzioni di Tyche comparate con Giove, supponendo che una maggiore massa comporti anche un maggiore diametro e quindi identica densità]

Nemesis, come tutti ormai saprete, è il nome dato alla ipotetica compagna del Sole dall'astrofisico Richard Muller nei primi anni '80. Su base teorica, questa "stella oscura e fredda", è ipotizzata per giustificare una serie di anomalie astronomiche presenti nel Sistema Solare, prima fra tutte la "doccia" di comete che periodicamente potrebbero aver causato in passato estinzioni di massa sulla Terra.

Delle numerose altre teorie, costruite ad hoc nel corso degli anni successivi, se ne è abbondantemente parlato e in internet sono presenti decine di articoli.
Uno dei teorici più validi, che ha ampliato e rifinito il modello Nemesis è stato l'astrofisico statunitense J. J. Matese,  puntualizzando che le deviazioni anomale delle comete dai cataloghi noti, sarebbero opera di un corpo X la cui massa varia di "poco" da quella di Giove.
La scoperta di Sedna, la cui immensa orbità pare sfuggire quasi ad ogni rosea previsione statistica e la sua forte inclinazione sul piano dell'ecclittica, hanno rafforzato l'idea che ai bordi del Sistema Solare esistano ancora corpi non scoperti di grandi dimensioni.

Mentre quindi, tutti gli addetti ai lavori, attendono il verdetto di WISE, lo stesso J. Matese, in compagnia di D. Whitmire,  un altro celebre teorico di Nemesis, ripropongono i loro studi, aggiornati e corretti, come previsione teorica dell'esistenza di un compagno del Sole.
Ma questa volta le novità non mancano. Come spiegato chiaramente nel loro modello, non si sta cercando "Nemesis" cioè una compagna nana bruna dalle 10-20 alle 80 MJ (masse di Giove), ma bensì il vero e proprio decimo pianeta, cioè un corpo fresco che orbita internamente alla Nube di Oort e che non è il responsabole delle gigantesche "doccie di comete".

Ecco le parti salienti dell'articolo:

Presentiamo un'analisi aggiornata, dinamica e statistica, circa le prove relative alla presenza nella parte interna della nube cometaria di Oort che suggeriscono che il Sole abbia una compagna di massa ≈ 1-4 M gioviane. La nostra previsione più restrittiva è che l'orientamento degli angoli della normale orbita sono alle coordinate galattiche centrate su Ω, la longitudine galattica del nodo ascendente =319 ◦ e  l'inclinazione galattica =103 ◦ (O in senso contrario) con con una incertezza nella direzione normale di ≈ 2% del cielo. Un'analisi statistica bayesiana suggerisce che la probabilità che vi sia un compagno è paragonabile o superiore alla probabilità che l'ipotesi sia un colpo di fortuna statistica. Tale compagno potrebbe anche aver prodotto un distaccamento nella Fascia di Kuiper del pianeta nano Sedna. Il compagno potrà essere facilmente rilevato dal recente telescopio ad infrarossi Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE).

Il 20% di queste comete [foto rappresentativa in alto: Nube di oort disturbata da Tyche] potrebbero essere state percepibili a causa di un debole impulso da un pianeta di tipo gioviano vincolato di massa corporea ( Matese et al. ( 1999 )). Da quel momento la banca dati delle comete è raddoppiata. Ulteriori motivazione per un'analisi aggiornata vengono dal recente lancio di Wide-Infrared Survey Explorer (WISE; Wright (2007)), che potrebbe facilmente individuare il presunto compagno del Sole orbitante nella nube di Oort. Tale oggetto sarebbe incapace di creare  "tempeste" cometarie. Per aiutare a mitigare la confusione popolare con il modello di Nemesis ( Whitmire e Jackson ( 1984), Davis et al. ( 1984 )) si usa il nome di recente suggerito da Kirkpatrick e Wright (2010), Tyche, (la sorella buona di Nemesis) per tale presunta compagna. La nube di Oort esterna (OOC) è formalmente definita come l'insieme delle comete con semiasse maggiore  A ≥ 10 4 AU (O Ort (1950)). E' stato dimostrato che la maggior parte di queste comete che si sono rese percepibili per la prima volta entrando nella regione planetaria interna (Fernandez (1981)) e sono pertanto comunemente denominate come nuove. La predominanza della marea galattica per rendere le comete della OOC distinguibili è stata prevista su basi teoriche (Heisler e Tremaine ( 1986 )). L'evidenza osservativa di questa posizione dominante è reputata convincente (Delsemme (1987); Matese e Whitman ( 1992); Wiegert e Tremaine (1999); Matese e Lissauer (2004)). Matese e Lissauer (2004) hanno adottato una distribuzione dell'energia simile alla distribuzione iniziale di Rickman et al. (2008) e ha preso la fase restante spazio esterno ad una "perdita a cilindro" che dovrebbe essere uniformemente popolata all'epoca attuale. La distribuzione degli elementi orbitali delle comete individuabili con la sola marea è stata allora ottenuta e confrontata con le osservazioni. Un modello simile ( Matese e Lissauer (2002)), era stato effettuato tra i singoli impulsi stellari che associano il flusso cometario in un intervallo di tempo di 5 milioni di anni, in 0.1 milioni di anni gli intervalli. Il picco impulsivo dei miglioramenti ≥ 20% sono risultati avere una durata massima la metà di ≈ 2 milioni di anni e si è verificano con un intervallo medio di tempo di ≈ 15 milioni di anni. Diverse distribuzioni tempo-varianti di elementi sono stati confrontati con il modello.

[...]

Rickman et al. (2008) hanno anche avviato un ambizioso programma di modellazione del concetto di evoluzione a lungo termine della nube di Oort che sottolinea un ruolo fondamentale per perturbazioni stellari. Essi dimostrano che su tempi lunghi gli impulsi stellari sono necessari per alimentare lo spazio delle fasi del OOC che è in grado di essere resa percepibile dalla marea galattica. Gli impulsi di una stella massiva servono a riempire in modo efficiente questa zona per un periodo di 100 milioni di anni  e quindi fornire un aspetto della sinergia con la marea galattica che rendono queste comete percepibili. Essi affermano anche che "il trattamento di iniezioni cometarie dalla nube di Oort nel Sistema Solare a causa della sola marea galattica non è una idea praticabile ". Questa affermazione deriva dalle loro osservazioni che un solo modello di marea in evoluzione per tutta la durata del Sistema Solare differisce in modo significativo dal presente.

In questa prima parte dell'articolo, che abbiamo tradotto solo in parte, vista la complessità matematica non facilmente comprensibile per tutti noi, i due astrofisici, introducono il loro studio, spiegando che si sta parlando di un corpo planetario presente dentro la Nube di Oort, ben distinto dal celebre modello Nemesis che abbiamo accennato all'inizio. Matese e Whitmire sono convinti  che esista di fatto "Tyche", cioè un vero e proprio Pianeta X, responsabile di piccole deviazioni cometarie su base analitica e statistica. Come controprova alle loro valutano le eventuali influenze mareali di tipo galattico e le possibili interazioni da parte di stelle di passaggio. Secondo i loro calcoli, queste influenze, sono comunque insufficenti a giustificare la mancanza di corpi cometari nel volume cilindrico del Sistema Solare.

Ma continuiamo con la seconda parte dell'articolo di Matese e Withmire:

Un compagno solare resta una valida opzione ( Matese et al. ( 1999 ), Horner ed Evans (2002)). In Inoltre, rileviamo che un compagno di ≈ 4 M J in orbita come quello mostrato in fig. 8 sarebbe in grado adiabaticamente di staccare un disco della EKBO di un oggetto con caratteristiche orbitali simili di Sedna ( Matese et al. ( 2006 ), Gomes et al. ( 2006 )). Prevedendo la possibilità che il perturbatore era più strettamente legato primordiale, più piccole masse sono poi ammessi. Può anche essere possibile spiegare il disallineamento del piano invariabile con l'asse di rotazione solare (Gomes et al. ( 2006 )) se il presunto compagno era più strettamente legato primordialmente. Tale compagno avrebbe una temperatura di ≈ 200 K ( Burrows et al. ( 2003 )) e sarà facilmente visibile dal campo Wide-Infrared Survey Explorer (Wright (2007)) recentemente lanciato. Gaia, che utilizzerà microlensing astrometriche, può anche essere in grado di rilevare la presunta compagna nel 2011.

Abbiamo descritto come le dinamiche di una posizione dominante di interazione di marea galattica, debolmente coadiuvato da una perturbazione impulsivo, prevede specifiche proprietà per le distribuzioni osservate del orbitali elementi galattico esterno a comete nube di Oort. Queste previsioni sottili sono stati trovati per essere manifesto in alta qualità dati osservativi a livelli statisticamente significativi, suggerendo che la cometa osservata OOC popolazione contiene un ≈ 20% impulsivamente prodotta in eccesso. L'estensione dell'arco maggiore è incompatibile con un debole impulso stellare, ma è coerente con la presenza di una compagna solare di massa gioviana che orbita nel OOC. Un presunto compagno con queste proprietà potrebbe anche essere in grado di produrre un distaccamento di oggetti dalla fascia di Kuiper, come Sedna,  ed è stato dato il nome di Tyche. Tyche avrebbe potuto notevolmente impoverito la nube di Oort interna nel corso della durata del Sistema Solare che richiedono un corrispondente aumento della dedotta popolazione della nube di Oort primordiale. Una difficoltà di merito con le congetture Tyche è l'assenza di un eccesso corrispondente.

[Presunta orbita di tyche]

Nella seconda parte si parla dunque espressamente di Tyche, che dovrebbe essere un gigante gassoso superfreddo (200 K), il quale con una massa di circa 4 MJ (4 volte la massa di Giove) avrebbe potuto secondo i calcoli e le fonti degli autori, strappare Sedna dalla nube di Oort per muoverlo nella sua attuale orbita di oltre 12.000 anni.
Un gigante del genere, riuscirebbe dunque ad essere facilmente osservabile da WISE, nei prossimi mesi. Esso potrebbe dunque essere migrato verso l'esterno, dalla zona dei giganti gassosi ai primordi della nascita del Sistema Solare, dove orbitano Giove, Saturno, Urano e Nettuno e la sua presenza potrebbe spiegare in qualche modo l'inclinazione sull'asse di Urano e le anomalie gravitazionali di Tritone, satellite di Nettuno che ruota in senso opposto ad esso.

Vengono anche valutati gli errori e le inesattezze del telescopio ad infrarossi IRAS che mappò la volta celeste nei primi anni '80 e del successose 2MASS.

A supportare l'esistenza di Tyche, sarebbe anche la statistica. Secondo quanto riportato dagli scienziati, secondo l'analisi statistica bayesiana, la probabilità che vi sia un compagno è paragonabile o superiore alla probabilità che l'ipotesi sia un colpo di fortuna statistica. Quindi c'è da ben sperare.

Potrebbe essere quindi Tyche, il fantomatico Nibiru dei Sumeri?

In conclusione diciamo che, si tratta di una teoria avvincente, come sempre molto elegante e sostanziosa da parte di Matese e Whitmire, che potrebbe svelare quello che giornalisticamente viene definito l'enigma da 1 milione di dollari del nostro Sistema Solare.

Qui potete scaricare e leggere l'articolo completo in inglese: http://xxx.lanl.gov/abs/1004.4584v1

A cura di Arthur McPaul



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