Немезида была гипотетическим красным карликом [1] или коричневым карликом , [2] первоначально постулированным в 1984 году [3] как вращающимся вокруг Солнца на расстоянии около 95 000 а.е. (1,5 световых лет ), [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] [ нужна ссылка ] В статье 2017 года Сара Садавой и Стивен Сталер утверждали, что Солнце, вероятно, было частью двойной системы во время его формирования, что привело их к предположению, что «вероятно существовала Немезида, давно". [5] [6] Такая звезда отделилась бы от этой двойной системы более четырех миллиардов лет назад, а это означает, что она не могла быть ответственной за более поздний предполагаемый цикл массового вымирания. [7]
Более поздние теории предполагают, что другие силы, такие как близкое прохождение других звезд или угловой эффект галактической гравитационной плоскости, работающей против внешней плоскости солнечной орбиты ( гипотеза Шивы ), могут быть причиной орбитальных возмущений некоторых внешних объектов Солнечной системы. [8] В 2010 году А. Л. Мелотт и Р. К. Бамбах обнаружили в летописи окаменелостей доказательства, подтверждающие периодичность событий вымирания, первоначально выявленную в 1984 году, но с более высоким уровнем достоверности и за период времени, почти вдвое больший. [9] Однако в 2011 году Корин Бэйлер-Джонс проанализировал кратеры на поверхности Земли и пришел к выводу, что более ранние результаты были статистическими артефактами , и обнаружил, что записи кратеров не содержат никаких доказательств существования Немезиды. [10] Инфракрасный астрономический спутник ( IRAS ) не смог обнаружить Немезиду в 1980-х годах. Астрономическое исследование 2MASS , проводившееся с 1997 по 2001 год, не смогло обнаружить ни одной дополнительной звезды или коричневого карлика в Солнечной системе. [11]
Используя более новую и более мощную технологию инфракрасного телескопа, которая способна обнаруживать коричневые карлики с температурой до 150 кельвинов на расстоянии 10 световых лет от Солнца, [12] Wide -field Infrared Survey Explorer (опрос WISE) не обнаружил Немезида. [13] [14] В 2011 году Дэвид Моррисон , старший научный сотрудник НАСА, известный своей работой по оценке риска околоземных объектов, написал, что нет уверенности в существовании такого объекта, как Немезида, поскольку он должен был быть обнаружен при инфракрасных исследованиях неба. [13] [15] [16] [17]
В 1984 году палеонтологи Дэвид Рауп и Джек Сепкоски опубликовали статью, в которой утверждалось, что они определили статистическую периодичность темпов 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 , выявив 12 случаев 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-палеогеновое и эоцен-олигоценовое ) совпадают с крупными импактными 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 повторно изучили данные об окаменелостях, включая теперь улучшенную датировку 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, теперь насчитывающей 500 миллионов лет, и с гораздо более высокой статистической значимостью, чем в более старой 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 для объяснения периодичности вымирания Раупа и Сепкоски в одном и 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 ударных событий на Земле. Это стало известно как гипотеза «Немезиды» или «Звезды Смерти».
Если он действительно существует, то 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 выступают за коричневого карлика . [18] Если бы это был красный карлик, он бы существовал в звездных каталогах , но это было бы подтверждено только путем измерения его параллакса ; из-за вращения вокруг Солнца оно будет иметь низкое собственное движение и не будет обнаружено более старыми исследованиями собственного движения, которые обнаружили такие звезды, 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 исследования параллакса достигнут 10-й звездной 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 целых шесть звезд. [24] Большинство звезд солнечного типа одиночные. [25] Предыдущая идея утверждала, что половина или, возможно, большинство звездных систем представляют собой двойные, тройные или многозвездные системы , связанные со скоплениями звезд, а не одиночные звездные системы, которые, как правило, наблюдаются чаще всего. [ нужна цитата ]
Мюллер, ссылаясь на дату недавнего вымирания за 11 миллионов лет до сегодняшнего дня, утверждает, что Немезида имеет большую полуось длиной около 1,5 световых лет (95 000 а.е.) [20] и предполагает, что она находится (поддерживается Яррисом , 1987) около Гидры , на основе гипотетической орбиты, полученной из исходных афелий ряда атипичных долгопериодических комет, которые описывают дугу орбиты, отвечающую спецификациям гипотезы Мюллера. Самая последняя статья Ричарда Мюллера, имеющая отношение 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 и 2013 годах Мелотт и Бамбах обнаружили доказательства сигнала, указывающего на чрезмерную скорость вымирания с периодичностью в 27 миллионов лет. Однако, поскольку Немезида находится так далеко от Солнца, ожидается, что она будет подвержена возмущениям со стороны проходящих звезд, и поэтому ее орбитальный период должен сместиться на 15–30%. Таким образом, существование резкого 27-миллионного пика вымирания несовместимо с Немезидой. [9] [26]
Транснептуновый объект Седна имеет очень длинную и необычную эллиптическую орбиту вокруг Солнца, [2] в диапазоне от 76 до 937 а.е. Один оборот орбиты Седны занимает около 11 400 лет. Его первооткрыватель, Майкл Браун из Калифорнийского технологического института, отметил в статье журнала Discover , что местоположение Седны, похоже, не поддается никаким рассуждениям: «Седны там не должно быть», - сказал Браун. «Невозможно поместить Седну туда, где она есть. Она никогда не приближается настолько близко, чтобы на нее воздействовало Солнце, но никогда не уходит достаточно далеко от Солнца, чтобы на нее воздействовали другие звезды». [27] Поэтому Браун предположил, что за аномальную орбиту Седны может быть ответственен массивный невидимый объект. [2] Эта линия исследования в конечном итоге привела к гипотезе Девятой Планеты .
Браун заявил, что более вероятно, что одна или несколько звезд, не являющихся компаньонами, проходивших рядом с Солнцем миллиарды лет назад, могли вытащить Седну на ее нынешнюю орбиту. [27] В 2004 году Кеньон выдвинул это объяснение после анализа орбитальных данных Седны и компьютерного моделирования возможных прохождений древних звезд, не являющихся компаньонами. [8]
Поиски Немезиды в инфракрасном диапазоне важны, поскольку более холодные звезды сравнительно ярче светятся в инфракрасном свете. Обсерватории Лейшнера Калифорнийского университета не удалось обнаружить Немезиду к 1986 году. [28] Инфракрасный астрономический спутник ( IRAS ) не смог обнаружить Немезиду в 1980-х годах . Астрономическое исследование 2MASS , проводившееся с 1997 по 2001 год, не смогло обнаружить звезду или коричневого карлика в Солнечной системе. [2] Если Немезида существует, она может быть обнаружена с помощью Pan-STARRS или запланированных астрономических исследований LSST .
В частности, если Немезида является красным или коричневым карликом , ожидалось, что миссия WISE (инфракрасный обзор неба, охватывающий большую часть солнечной окрестности с помощью измерений параллакса с проверкой движения ) сможет его найти. [2] WISE может обнаруживать коричневые карлики с температурой 150 кельвинов на расстоянии до 10 световых лет , и чем ближе находится коричневый карлик, тем легче его обнаружить. [12] Предварительные результаты исследования WISE были опубликованы 14 апреля 2011 г. [29] 14 марта 2012 г. был опубликован весь каталог миссии WISE. [30] В 2014 году данные WISE исключили наличие Сатурна или тела большего размера в облаке Оорта на расстоянии до десяти тысяч а.е. [31]
Расчеты, проведенные в 1980-х годах, показали, что объект Немезиды будет иметь неправильную орбиту из-за возмущений со стороны галактики и проходящих звезд. Работа Мелотта и Бамбаха [9] демонстрирует чрезвычайно регулярный сигнал, несовместимый с ожидаемыми неравномерностями на такой орбите. Таким образом, хотя и подтверждается периодичность вымирания, она, по-видимому, несовместима с гипотезой Немезиды, хотя, конечно, не противоречит другим типам субзвездных объектов . Согласно пресс-релизу НАСА за 2011 год, «недавний научный анализ больше не поддерживает идею о том, что вымирания на Земле происходят через регулярные, повторяющиеся промежутки времени, и, следовательно, гипотеза Немезиды больше не нужна». [32]
{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ){{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )(М=536, Л=918, Т=355, Y=14)
