Tyche, le surnom donné à une hypothétique planète gazeuse située dans le nuage de Oort, aux confins du système solaire, a été proposé pour la première fois en 1999 par l’astronome John Matese, de l’université de Louisiane à Lafayette. Matese et son collègue Daniel Whitmire affirment que la preuve de l’existence de Tyche peut être trouvée dans l’origine présumée des comètes à longue période. Ils soulignent que Tyche, s’il existe, devrait être détectable dans les archives de données collectées par le télescope WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA. Cependant, plusieurs astronomes ont exprimé leur scepticisme quant à l’existence de cet objet. En 2014, la NASA a annoncé que l’étude WISE avait exclu tout objet présentant les caractéristiques de Tyche, ce qui indique que Tyche, tel que supposé par Matese, Whitman et Whitmire, n’existe pas.
Histoire
Matese a proposé l’existence de cette planète pour la première fois en 1999, en se basant sur ses observations des orbites des comètes à longue période. La plupart des astronomes s’accordent à dire que les comètes à longue période (celles dont l’orbite dure des milliers d’années) ont une distribution isotrope, c’est-à-dire qu’elles arrivent au hasard de tous les points du ciel. Les comètes étant volatiles et se dissipant avec le temps, les astronomes pensent qu’elles doivent être stockées dans un nuage sphérique de dizaines de milliers d’UA (connu sous le nom de nuage d’Oort) pendant la majeure partie de leur existence. Cependant, Matese a affirmé que les orbites des comètes n’arrivaient pas en des points aléatoires du ciel comme on le pense généralement, mais qu’elles étaient en fait regroupées dans une bande inclinée par rapport au plan de l’orbite des planètes. Ce regroupement pourrait s’expliquer si elles étaient affectées par un objet invisible au moins aussi grand que Jupiter, ou peut-être une naine brune, situé dans la partie extérieure du nuage d’Oort. Il a également suggéré qu’un tel objet pourrait également expliquer l’orbite particulière de l’objet transneptunien Sedna. Toutefois, la taille de l’échantillon était faible et les résultats n’ont pas été concluants.
Orbite
Whitmire et Matese estiment que l’orbite de Tyche se situe à environ 500 fois la distance de Neptune au Soleil (15 000 UA) et à 25 fois l’orbite de l’hypothétique planète Neuf, soit un peu moins d’un quart d’année-lumière ou environ 2,3 milliards de kilomètres. C’est encore le cas du nuage d’Oort, dont la limite est estimée à plus de 50 000 UA. Sa période orbitale serait d’environ 1 800 000 ans. Les données suggèrent qu’un objet d’une masse de 5 Jupiter devrait se trouver à une distance de plus de 10 000 UA. Cette planète pourrait orbiter dans un plan différent de l’orientation de nos orbites planétaires actuelles et s’est probablement formée sur l’orbite d’un objet binaire. Les binaires larges peuvent se former par capture lors de la dissolution d’une étoile d’un amas ouvert.
Masse
Whitmire et Matese estiment que la planète pourrait être jusqu’à quatre fois plus massive que Jupiter et avoir une température relativement élevée d’environ 200 K (-73 °C), due à la chaleur résiduelle de sa formation et au chauffage Kelvin-Helmholtz. Elle serait suffisamment massive pour subir des réactions de fusion nucléaire en son sein, un processus qui se produit dans les objets d’une masse supérieure à 13 Jupiter environ. Bien que plus massive que Jupiter, Tyche serait à peu près de la taille de Jupiter, la pression faisant que les géantes gazeuses massives n’augmentent que leur densité, et non leur taille, par rapport à leur masse.
Origine du nom
Tyché ou Tique (Τύχη, signifiant « fortune » ou « chance » en grec) était la déesse grecque de la fortune et de la prospérité. Le nom a été choisi pour éviter toute confusion avec une hypothèse similaire antérieure selon laquelle le Soleil a un compagnon mort appelé Némésis, dont la gravité provoque l’afflux de comètes dans le système solaire interne, entraînant des extinctions massives de la Terre. Tique était le nom de la « bonne sœur » de Némésis. Ce nom a été utilisé pour la première fois pour un objet du nuage d’Oort par Davy au Kirpatrick Infrared Processing and Analysis Center du California Institute of Technology.
Recherche en cours
Le télescope WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) de la NASA a réalisé une étude infrarouge de l’ensemble du ciel, y compris des zones où Whitmire et Matese prévoient de trouver Tyche. Le 14 mars 2012, le catalogue complet de la mission WISE a été publié.