Немезида — гипотетический красный карлик [1] или коричневый карлик [2] , [3] первоначально постулированный в 1984 году [3], вращающийся вокруг Солнца на расстоянии около 95 000 а.е. (1,5 световых года ), [2] несколько за пределами облака Оорта , чтобы объяснить предполагаемый цикл массовых вымираний в геологической летописи , которые, по-видимому, происходят чаще с интервалом в 26 миллионов лет. [2] [4] [ необходима цитата ] В статье 2017 года Сара Садавой и Стивен Шталер утверждали, что Солнце, вероятно, было частью двойной системы во время своего формирования, что привело их к предположению, что «вероятно, существовала Немезида, давным-давно». [5] [6] Такая звезда отделилась бы от этой двойной системы более четырех миллиардов лет назад, то есть она не могла быть ответственна за более поздний предполагаемый цикл массовых вымираний. [7]
Более поздние теории предполагают, что другие силы, такие как близкое прохождение других звезд или угловой эффект галактической гравитационной плоскости, действующей против внешней солнечной орбитальной плоскости ( гипотеза Шивы ), могут быть причиной орбитальных возмущений некоторых внешних объектов Солнечной системы. [8] В 2010 году исследователи обнаружили в палеонтологической летописи доказательства, подтверждающие периодичность событий вымирания, первоначально выявленную в 1984 году, но на более высоком уровне достоверности и в течение периода времени почти в два раза большего. [9] Однако в 2011 году исследователи проанализировали кратеры на поверхности Земли и пришли к выводу, что более ранние результаты были статистическими артефактами , и обнаружили, что запись кратеров не показывает никаких доказательств существования Немезиды. [10] Инфракрасный астрономический спутник ( IRAS ) не смог обнаружить Немезиду в 1980-х годах. Астрономическое обследование 2MASS , которое проводилось с 1997 по 2001 год, не смогло обнаружить дополнительную звезду или коричневого карлика в Солнечной системе. [11]
Используя более новую и мощную технологию инфракрасного телескопа, способную обнаруживать коричневые карлики с температурой всего 150 кельвинов на расстоянии 10 световых лет от Солнца, [12] широкоугольный инфракрасный обзорный исследователь (обзор WISE) не обнаружил Немезиду. [13] [14] В 2011 году Дэвид Моррисон , старший научный сотрудник NASA, известный своей работой по оценке риска околоземных объектов, написал, что нет никакой уверенности в существовании объекта, подобного Немезиде, поскольку он должен был быть обнаружен в инфракрасных обзорах неба. [13] [15] [16] [17]
В 1984 году палеонтологи Дэвид Рауп и Джек Сепкоски опубликовали статью, в которой утверждалось, что они выявили статистическую периодичность в темпах вымирания за последние 250 миллионов лет, используя различные формы анализа временных рядов . [4] Они сосредоточились на интенсивности вымирания ископаемых семейств морских позвоночных , беспозвоночных и простейших , выделив 12 событий вымирания за рассматриваемый период времени. Средний временной интервал между событиями вымирания был определен как 26 миллионов лет. В то время можно было показать, что два из выявленных событий вымирания ( мел-палеоген и эоцен-олигоцен ) совпадали с крупными ударными событиями. Хотя Рауп и Сепкоски не смогли определить причину их предполагаемой периодичности, они предположили возможную внеземную связь. Задача предложить механизм была быстро решена несколькими группами астрономов. [18] [19]
В 2010 году Мелотт и Бамбах перепроверили данные по окаменелостям, включая теперь улучшенное датирование, и используя вторую независимую базу данных в дополнение к той, которую использовали Рауп и Сепкоски. Они нашли доказательства сигнала, показывающего избыточную скорость вымирания с периодичностью в 27 миллионов лет, которая теперь насчитывает 500 миллионов лет, и имеет гораздо более высокую статистическую значимость, чем в более ранней работе. [9]
Две группы астрономов , Дэниел П. Уитмайр и Альберт А. Джексон IV, а также Марк Дэвис , Пит Хат и Ричард А. Мюллер , независимо друг от друга опубликовали схожие гипотезы , объясняющие периодичность вымирания Раупа и Сепкоски в том же выпуске журнала Nature . [18] [19] Эта гипотеза предполагает, что у Солнца может быть необнаруженная звезда-компаньон на высокоэллиптической орбите, которая периодически беспокоит кометы в облаке Оорта , вызывая значительное увеличение числа комет, посещающих внутреннюю часть Солнечной системы, с последующим увеличением событий, связанных с ударами о Землю. Это стало известно как гипотеза «Немезиды» или «Звезды смерти».
Если он действительно существует, точная природа Немезиды неизвестна. Мюллер предполагает, что наиболее вероятным объектом является красный карлик с видимой величиной от 7 до 12, [20] в то время как Дэниел П. Уитмайр и Альберт А. Джексон утверждают, что это коричневый карлик . [18] Если это красный карлик, он должен существовать в звездных каталогах , но это будет подтверждено только путем измерения его параллакса ; из-за вращения вокруг Солнца он будет иметь низкое собственное движение и избежит обнаружения более старыми обзорами собственного движения, которые обнаружили звезды, такие как звезда Барнарда 9-й величины . (Собственное движение звезды Барнарда было обнаружено в 1916 году.) [21] Мюллер ожидает, что Немезида будет обнаружена к тому времени, когда обзоры параллакса достигнут 10-й величины. [22]
По состоянию на 2012 год [обновлять]было идентифицировано более 1800 коричневых карликов. [23] На самом деле в нашем космическом окружении меньше коричневых карликов, чем считалось ранее. Вместо одной звезды на каждого коричневого карлика, на каждого коричневого карлика может приходиться до шести звезд. [24] Большинство звезд солнечного типа являются одиночными. [25] Предыдущая идея утверждала, что половина или, возможно, большинство звездных систем являются двойными, тройными или кратными звездными системами, связанными со скоплениями звезд, а не одиночными звездными системами, которые, как правило, наблюдаются чаще всего. [ необходима ссылка ]
Мюллер, ссылаясь на дату недавнего вымирания за 11 миллионов лет до наших дней, утверждает, что Немезида имеет большую полуось около 1,5 световых лет (95 000 а.е.) [20] и предполагает, что она расположена (поддерживается Яррисом, 1987) около Гидры , основываясь на гипотетической орбите, полученной из исходных афелиев ряда нетипичных долгопериодических комет, которые описывают орбитальную дугу, соответствующую спецификациям гипотезы Мюллера. Последняя статья Ричарда Мюллера, относящаяся к теории Немезиды, была опубликована в 2002 году. [20] В 2002 году Мюллер предположил, что Немезида была возмущена 400 миллионов лет назад проходящей звездой с круговой орбиты на орбиту с эксцентриситетом 0,7. [22]
В 2010 году и снова в 2013 году Мелотт и Бамбах нашли доказательства сигнала, показывающего избыточную скорость вымирания с периодичностью в 27 миллионов лет. Однако, поскольку Немезида так удалена от Солнца, ожидается, что она будет подвержена возмущениям от проходящих звезд, и поэтому ее орбитальный период должен сместиться на 15–30%. Таким образом, существование резкого пика в 27 миллионов лет в событиях вымирания несовместимо с Немезидой. [9] [26]
Транснептуновый объект Седна имеет сверхдлинную и необычную эллиптическую орбиту вокруг Солнца [2] , находящуюся в диапазоне от 76 до 937 а. е. Орбита Седны занимает около 11 400 лет, чтобы совершить один оборот. Его первооткрыватель, Майкл Браун из Калифорнийского технологического института, отметил в статье журнала Discover , что местоположение Седны, по-видимому, не поддается рассуждениям: «Седны там быть не должно», — сказал Браун. «Нет способа поместить Седну туда, где она находится. Она никогда не подходит достаточно близко, чтобы подвергнуться воздействию Солнца, но и никогда не удаляется достаточно далеко от Солнца, чтобы подвергнуться воздействию других звезд». [27] Поэтому Браун предположил, что за аномальную орбиту Седны может быть ответственен массивный невидимый объект. [2] Это направление исследований в конечном итоге привело к гипотезе о Девятой планете .
Браун заявил, что более вероятно, что одна или несколько звезд, не являющихся спутниками Солнца, пролетая мимо Солнца миллиарды лет назад, могли вытянуть Седну на ее нынешнюю орбиту. [27] В 2004 году Кеньон выдвинул это объяснение после анализа орбитальных данных Седны и компьютерного моделирования возможных древних прохождений звезд, не являющихся спутниками Солнца. [8]
Поиски Немезиды в инфракрасном диапазоне важны, поскольку более холодные звезды сравнительно ярче светят в инфракрасном свете. Обсерватория Лейшнера Калифорнийского университета не смогла обнаружить Немезиду к 1986 году. [28] Инфракрасный астрономический спутник ( IRAS ) не смог обнаружить Немезиду в 1980-х годах. Астрономическое обследование 2MASS , проводившееся с 1997 по 2001 год, не смогло обнаружить звезду или коричневого карлика в Солнечной системе. [2] Если Немезида существует, ее могут обнаружить Pan-STARRS или запланированные астрономические обследования LSST .
В частности, если Немезида является красным карликом или коричневым карликом , то миссия WISE (инфракрасный обзор неба, который покрыл большую часть солнечного окружения с помощью измерений параллакса , подтверждающих движение ) должна была быть в состоянии найти его. [2] WISE может обнаруживать 150-кельвиновые коричневые карлики на расстоянии до 10 световых лет , и чем ближе коричневый карлик, тем легче его обнаружить. [12] Предварительные результаты обзора WISE были опубликованы 14 апреля 2011 года. [29] 14 марта 2012 года был опубликован весь каталог миссии WISE. [30] В 2014 году данные WISE исключили Сатурн или более крупное тело в облаке Оорта на расстоянии до десяти тысяч а.е. [31]
Расчеты 1980-х годов предполагали, что объект Немезиды будет иметь нерегулярную орбиту из-за возмущений от галактики и проходящих звезд. Работа Мелотта и Бамбаха [9] показывает чрезвычайно регулярный сигнал, несовместимый с ожидаемыми нерегулярностями на такой орбите. Таким образом, хотя и подтверждая периодичность вымирания, он, по-видимому, не соответствует гипотезе Немезиды, хотя, конечно, не противоречит другим видам субзвездных объектов . Согласно пресс-релизу NASA 2011 года, «последний научный анализ больше не поддерживает идею о том, что вымирания на Земле происходят с регулярными, повторяющимися интервалами, и, таким образом, гипотеза Немезиды больше не нужна». [32]
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )(М=536, Д=918, Т=355, Г=14)
