Немезида (звезда)

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.

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.

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 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 11 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.

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].

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.

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].

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].

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 (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].

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 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^[19][20].

• (128) Немезида
• Транснептуновый объект
• Облако Оорта
• Тюхе (гипотетическая планета)
• Девятая планета (гипотеза Батыгина — Брауна)

• 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)