Немезида (звезда)

Немезида в представлении художника. Красный карлик, наблюдаемый из поля астероидов по соседству. Светлая точка в центре — Солнце.

Немези́да (лат. Nemesis) — гипотетическая труднообнаружимая звезда (красный карлик[1], белый карлик[2] или коричневый карлик)[3]. Предполагается, что она обращается вокруг Солнца на расстоянии 50—100 тысяч астрономических единиц (0,8—1,5 светового года), за пределами облака Оорта[3].

Предположение о существовании такой звезды было сделано в попытке объяснить наблюдаемую периодичность массовых вымираний биологических видов на Земле, которые, по мнению некоторых учёных, происходят примерно каждые 26 миллионов лет.

В настоящее время гипотеза о периодичности массовых вымираний считается сомнительной[4], и большинство астрономов считает, что Солнце является одиночной звездой. Однако не исключается наличие одной или нескольких неоткрытых транснептуновых планет.


Предполагаемая периодичность массовых вымираний

В 1984 году палеонтологами Дэвидом Раупом (англ.) и Джеком Сепкоски была опубликована статья, в которой утверждалось, что авторами выявлена статистическая периодичность скорости вымирания биологических видов в последние 250 миллионов лет путём использования метода анализа временных рядов[5]. Они исследовали скорость вымирания ископаемых семейств морских позвоночных, беспозвоночных и простейших, выявив 12 массовых вымираний, произошедших в этот временной период. Средний интервал между вымираниями составил 26 миллионов лет. На момент публикации статьи два периода массового вымирания (мел-палеогеновое и эоцен-олигоценовое) считались связанными с падением на Землю астероида. Хотя Рауп и Сепкоски не могли определить причину предполагаемой периодичности, они предположили, что она может быть связана с внеземными факторами. Задача поиска механизма такого явления довольно быстро была решена несколькими командами астрономов.

Развитие гипотезы о Немезиде

Статьи, объяснявшие следовавшую из исследований Раупа и Сепкоски периодичность вымираний наличием у Солнца звезды-компаньона, были независимо друг от друга опубликованы двумя командами астрономов. Авторами первой были Уитмайр и Джексон, второй — Дэвис, Хат и Мюллер. Обе статьи были опубликованы в одном и том же выпуске журнала Nature[6][7]. Такая гипотетическая звезда должна была двигаться по эллиптической орбите с большим эксцентриситетом. При приближении её к Солнцу она возмущает орбиты комет облака Оорта, в результате чего увеличивается число таких комет, попадающих во внутреннюю Солнечную систему, а значит и число случаев столкновения комет с Землёй. Гипотетическая звезда получила название «Немезида» в честь древнегреческой богини возмездия. Другое её название — «Звезда смерти» (англ. Death Star).

Какого типа объектом может оказаться Немезида, если она существует, неясно. Ричард Мюллер предполагает, что она, скорее всего, является красным карликом, имеющим видимую звёздную величину от 7 до 12m[8], в то время как Дэниэл Уитмайр и Альберт Джексон считают, что Немезида — коричневый карлик[6]. Если Немезида является красным карликом, она, несомненно, была включена в каталоги звёзд, однако её истинную природу можно обнаружить только путём измерения её параллакса. Из-за движения по орбите вокруг Солнца у неё будет очень маленькое собственное движение, благодаря чему, в отличие, например, от звезды Барнарда, она не может быть обнаружена исследованиями, в которых измеряется собственное движение звёзд.

Поскольку последнее значительное массовое вымирание произошло около 5 миллионов лет назад, Мюллер указывает, что Немезида, скорее всего, в настоящее время находится на расстоянии от 1 до 1,5 световых лет от Солнца. На основании данных об афелии исходной орбиты нескольких атипичных длиннопериодических комет был также сделан вывод, что в настоящее время Немезида должна находиться вблизи созвездия Гидры.

Факты, рассматриваемые как подкрепляющие гипотезу

Орбита Седны

Сравнение размеров
Юпитер Немезида
Юпитер Немезида

Удалённая от Солнца Седна имеет орбиту с большим эксцентриситетом[9]. Её минимальное расстояние от Солнца составляет 76 астрономических единиц, а максимальное — 975 астрономических единиц. Период её обращения оценивается в 10,5—12 тысяч лет. Её первооткрыватель, Майкл Браун, отметил в статье в журнале Discover, что такие параметры орбиты Седны являются крайне странными[9]. По его мнению, Седна не должна находиться там, где она была обнаружена, и не существует механизма, который бы позволил объяснить параметры её орбиты. Она никогда не приближается к Солнцу достаточно, чтобы его притяжение оказало на неё существенное влияние, но и не удаляется настолько, чтобы стало заметным притяжение других звёзд[9].

Первооткрыватель Седны Майкл Браун приводит три версии того, как Седна могла оказаться на своей орбите: гравитационное влияние неоткрытой транснептуновой большой планеты, однократное прохождение звезды на расстоянии порядка 500 а. е. от Солнца и формирование Солнечной системы в звёздном скоплении. Последнюю версию учёный считает наиболее вероятной[10][11].

По мнению Уолтера Краттендена, астронома-любителя, орбита Седны находится в резонансе с предполагаемой орбитой Немезиды[12].

Помимо этого, примерно половина звёзд главной последовательности — двойные. Это позволяет предположить, что Солнце может быть частью такой системы со звездой-компаньоном (см. гипотезы о Немезиде). В окрестностях Солнца (d<20 пк) находится более 3000 звёзд, среди них около половины — двойные звёзды всех типов. Компоненты двойных звёзд чаще бывают представлены звёздами одной светимости и одного спектрального класса, но бывают и сильные различия[13]. Элементы подобной системы должны обращаться вокруг общего центра масс.

Возможность обнаружения

Если Немезида существует, она может быть обнаружена в систематических обзорах неба, например, в таких, как Pan-STARRS и Large Synoptic Survey Telescope. В частности, если Немезида — красный или коричневый карлик, она может быть обнаружена при исследовании данных, полученных космическим телескопом WISE, который осуществляет поиск объектов в инфракрасном диапазоне, а также измеряет параллакс для определения расстояния до объектов[9]. Предварительные результаты исследования были опубликованы 14 апреля 2011 года[14]. В марте 2014 года, после анализа данных, полученных телескопом WISE, было объявлено, что на расстоянии до 26 тысяч а. е. от Солнца нет никаких неизвестных объектов размером с Юпитер или более крупных[15].

Критика

В основе гипотезы о существовании Немезиды лежит представление о периодичности массовых вымираний, связанных с падением на Землю достаточно крупных небесных тел. Однако Корин Бэйлер-Джонс (Coryn Bailer-Jones) из астрономического института имени Макса Планка, использовав методы байесовской статистики, пришёл к выводу, что периодичность является кажущейся. По его мнению, частота падения на землю комет и астероидов в течение последних 250 миллионов лет не изменяется периодически, а монотонно возрастает, что может объясняться как недостаточными сведениями о старых кратерах, так и действительным увеличением числа падений[4][16].

Другие гипотезы

Планеты-гиганты

Согласно ещё одной гипотезе, мифическая звезда-спутник не смогла сформироваться из первичного газопылевого облака. Вместо звезды-спутника сформировались планеты-гиганты.

Помимо Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна, по мнению группы астрономов во главе с профессором Университета Луизианы Джоном Матезе (англ. John Matese), в Солнечной системе может существовать ещё одна планета-гигант, находящаяся примерно в двух световых годах от Земли. В результате детального изучения орбит ледяных комет группе Матезе удалось установить, что около 20 % попадающих в солнечную систему комет «втягиваются» гравитационными силами массивного космического объекта, находящегося за пределами облака Оорта, как минимум в 1,4 раза крупнее Юпитера, но не являющегося звездой — иначе процент захваченных гравитационным полем комет был бы гораздо выше. При этом, по словам учёных, некоторые из этих ледяных комет достигают двух километров в диаметре и представляют потенциальную опасность для Земли. Гипотетическая планета-гигант получила условное имя Тюхе (в честь сестры Немезиды Тюхе). На данный момент неоспоримых доказательств её существования нет[17].

Сближение с ближайшими звёздами

На основании исследования траекторий 40 000 маломассивных звёзд, относящихся к спектральному классу М, было обнаружено 18 звёзд, которые могут приблизиться к Солнцу в течение следующего миллиарда лет. Джон Бочанский из университета Пенсильвании представил результат этих исследований на 217-м собрании Американского астрономического общества[18].

В художественной литературе

См. также

Примечания

  1. Leader-Post, «Scientists claim killer star exists», 22 Feb 1984, Page B6, Associated Press
  2. Space.com, «Sun’s Rumored Hidden Companion May Not Exist After All», 20 July 2010, Clara Moskowitz
  3. 1 2 Space.com, «Sun’s Nemesis Pelted Earth with Comets, Study Suggests», 11 March 2010, Leslie Mullen
  4. 1 2 Bailer-Jones C. A. L. Bayesian time series analysis of terrestrial impact cratering (англ.) // Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. — Oxford University Press, 2011. — Vol. 416, iss. 2. — P. 1163—1180. — DOI:10.1111/j.1365-2966.2011.19112.x.
  5. Raup, D.M.; Sepkoski, J.J. Periodicity of Extinctions in the Geologic Past (англ.) // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America : journal. — 1984. — 1 February (vol. 81, no. 3). — P. 801—805. — DOI:10.1073/pnas.81.3.801. — Bibcode1984PNAS...81..801R. — PMID 6583680.
  6. 1 2 Whitmire, D.P.; Jackson, A.A. Are periodic mass extinctions driven by a distant solar companion? (англ.) // Nature : journal. — 1984. — Vol. 308, no. 5961. — P. 713—715. — DOI:10.1038/308713a0. — Bibcode1984Natur.308..713W.
  7. Davis, M.; Hut, P., Muller, R.A. Extinction of species by periodic comet showers (англ.) // Nature. — 1984. — Vol. 308, no. 5961. — P. 715—717. — DOI:10.1038/308715a0. — Bibcode1984Natur.308..715D.
  8. http://muller.lbl.gov/pages/lbl-nem.htm Muller.lbl.gov Retrieved on 05-19-07
  9. 1 2 3 4 «Astrobiology Magazine», «Cosmic Evolution» Section, «Getting WISE about Nemesis» 03/11/10, Author: Leslie Mullen http://www.astrobio.net/exclusive/3427/getting-wise-about-nemesis
  10. Mike Brown. Sedna and the birth of the solar system (англ.) // Bulletin of the American Astronomical Society (англ.) : journal. — American Astronomical Society Meeting 205, 2004. — Vol. 36, no. 127.04. — P. 1553. — Bibcode2004AAS...20512704B.
  11. Transneptunian Object 90377 Sedna (formerly known as 2003 VB12) (недоступная ссылка). The Planetary Society. Дата обращения 3 января 2010. Архивировано 4 марта 2012 года.
  12. Staff. Evidence Mounts For Companion Star To Our Sun. SpaceDaily (25 апреля 2006). Дата обращения 27 ноября 2009. Архивировано 4 марта 2012 года.
  13. Astronet, Двойные звезды
  14. NASA - WISE Delivers Millions of Galaxies, Stars, Asteroids. Nasa.gov. Дата обращения 15 июня 2011. Архивировано 4 марта 2012 года.
  15. Телескоп WISE не увидел «планету X»
  16. Nemesis is a myth (англ.). Max-Planck-Gesellschaft (1 August 2011). Дата обращения 2 октября 2011. Архивировано 4 марта 2012 года.
  17. На окраине Солнечной системы есть неизвестная планета? // CNews
  18. Solar System 'Nemesis': Nearby Stars Could Pose Threat. Space.com (17 февраля 2011). Дата обращения 15 июня 2011. Архивировано 4 марта 2012 года.
  19. Азимов, Айзек. Немезида = Nemesis / Перевод. Ю. Соколов, 2001. — М.: Эксмо-Пресс, 2001. — 480 с. — ISBN 5-04-008372-6.
  20. Gribbin J. Teenage dreamer meets the death star (англ.) // New Scientist. — 1989. — Vol. 124, no. 1688. — P. 65. — ISSN 0262-4079.

Ссылки