Немезида (звезда)

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

У слова «Немезида» есть и другие значения — см. Немезида (значения).

Немезида — 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 световых лет), 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. Кроме того, по наблюдениям астрономов, край облака Оорта Солнечной системы является резким, как у двойных звёзд, а у одиночных звёзд он размыт^[3].

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.)русск. и Джеком Сепкоски (англ.)русск. 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 со 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 (англ.)русск. предполагает, что она, скорее всего, является красным карликом, имеющим видимую звёздную величину от 7 до 12^m[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 апогее 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

Удалённая от Солнца карликовая планета Седна имеет орбиту с большим эксцентриситетом^[9]. Её минимальное расстояние от Солнца составлят 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 что 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 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].

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^[13]. Окончательный анализ и публикация результатов планируется к марту 2012 года^[14].

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 (англ.)русск., 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][15].

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 ученых, 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^[16].

Сближение с ближайшими звездами

На основании исследования траекторий 40000 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^[17].

В художественной литературе

• В романе Айзека Азимова «Немезида» в 2220 году открыт скрытый пылевой туманностью красный карлик («Звезда-соседка»), находящийся в двух световых годах от Солнца и названный Немезидой в честь гипотетического спутника Солнца^[18].
• Научно-фантастическая повесть Георгия Гуревича «Прохождение Немезиды».

См. также

• (128) Немезида
• Грозовые камни (телесериал)
• Транснептуновый объект
• Облако Оорта
• Нибиру (планета)
• Тюхе (гипотетическая планета)

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 3} 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. — 2011. — В. 2. — Т. 416. — С. 1163-1180. — DOI:10.1111/j.1365-2966.2011.19112.x
5. ↑ Raup, D.M.; Sepkoski, J.J. (1 February 1984). «Periodicity of Extinctions in the Geologic Past». Proceedings of the National Academy of Sciences 81 (3): 801–805. DOI:10.1073/pnas.81.3.801. PMID 6583680. Bibcode: 1984PNAS...81..801R. Проверено 30 April 2007.
6. ↑ ^{1 2} Whitmire, D.P.; Jackson, A.A. (1984). «Are periodic mass extinctions driven by a distant solar companion?». Nature 308 (5961): 713–715. DOI:10.1038/308713a0. Bibcode: 1984Natur.308..713W.
7. ↑ Davis, M.; Hut, P., Muller, R.A. (1984). «Extinction of species by periodic comet showers». Nature 308 (5961): 715–717. DOI:10.1038/308715a0. Bibcode: 1984Natur.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 (2004). «Sedna and the birth of the solar system». Bulletin of the American Astronomical Society (American Astronomical Society Meeting 205) 36 (127.04): 1553. Bibcode: 2004AAS...20512704B.
11. ↑ Transneptunian Object 90377 Sedna (formerly known as 2003 VB12). The Planetary Society. Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 3 января 2010.
12. ↑ Staff Evidence Mounts For Companion Star To Our Sun. SpaceDaily (April 25, 2006). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 27 ноября 2009.
13. ↑ NASA - WISE Delivers Millions of Galaxies, Stars, Asteroids. Nasa.gov. Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 15 июня 2011.
14. ↑ Jpl.Nasa.Gov Can WISE Find the Hypothetical 'Tyche'? - NASA Jet Propulsion Laboratory. Jpl.nasa.gov (18 февраля 2011). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 15 июня 2011.
15. ↑ Nemesis is a myth  (англ.). Max-Planck-Gesellschaft (1 августа 2011). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 2 октября 2011.
16. ↑ На окраине Солнечной системы есть неизвестная планета? // CNews
17. ↑ Solar System 'Nemesis': Nearby Stars Could Pose Threat. Space.com (17 февраля 2011). Архивировано из первоисточника 4 марта 2012. Проверено 15 июня 2011.
18. ↑ Азимов, Айзек Немезида = Nemesis / Перевод. Ю. Соколов, 2001. — М.: Эксмо-Пресс, 2001. — 480 с. — ISBN 5-04-008372-6

Ссылки

• Robert Roy Britt, Nemesis: Does the Sun Have a 'Companion'?, Space.com, 3 апреля 2001.
• R. Foot, Z. K. Silagadze, Do mirror planets exist in our solar system? Acta Physica Polononica B32 (2001) pp. 2271–2278.
• Richard A. Muller, Measurement of the lunar impact record for the past 3.5 billion years, and implications for the Nemesis theory, Geological Society of America Special Paper 356, pp 659–665 (2002).I
• Richard A. Muller, Nemesis (Weidenfeld and Nicholson, 1988, OP)
• Richard A. Muller, лекция, в которой описывается теория о Немезиде Nemesis Theory
• Z.K. Silagadze, TeV scale gravity, mirror universe, and ... dinosaurs, Acta Physica Polonica B32 (2001) 99-128. * SpaceDaily. Evidence Mounts For Companion Star To Our Sun. Apr 25, 2006
• Nemesis is a myth (Max Planck August 1, 2011)