Немезида (гипотетическая звезда)
Немезида — гипотетический красный карлик. [ 1 ] или коричневый карлик , [ 2 ] первоначально постулировалось в 1984 г. [ 3 ] вращаться 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, давным-давно существовала Немезида». [ 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 вымираний, 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 проанализировала кратеры на поверхности Земли и пришла к выводу, что более ранние результаты были статистическими артефактами , и обнаружила, что записи кратеров не содержат никаких доказательств существования Немезиды. [ 10 ] Инфракрасный астрономический спутник ( IRAS ) не смог обнаружить Немезиду в 1980-х годах. Астрономическое 2MASS исследование , 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 Немезиду. [ 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 обзорах неба. [ 13 ] [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ]
Заявленная периодичность массовых вымираний
[ редактировать ]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 ]
Развитие гипотезы Немезиды
[ редактировать ]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 аналогичные 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 количества комет, посещающих внутреннюю часть Солнечной системы, с последующим увеличением количества столкновений с Землей. 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 обращения 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 [update]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 однозвездные системы, которые обычно наблюдаются чаще всего. [ нужна ссылка ]
Мюллер, ссылаясь на дату недавнего вымирания за 11 миллионов лет до сегодняшнего дня, утверждает, что Немезида имеет большую полуось размером около 1,5 световых лет (95 000 а.е.). [ 20 ] и предполагает, что она расположена (поддерживается Яррисом, 1987) вблизи Гидры , основываясь на гипотетической орбите, полученной на основе исходных афелий ряда атипичных долгопериодических комет, которые описывают орбитальную дугу, соответствующую спецификациям гипотезы Мюллера. Последняя статья Ричарда Мюллера, касающаяся 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 ]
Орбита Седны
[ редактировать ]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 вывести 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 ]
Прошлые, текущие и ожидаемые поиски Немезиды
[ редактировать ]Поиски Немезиды в инфракрасном диапазоне важны, поскольку более холодные звезды сравнительно ярче светятся в инфракрасном свете. не университета Калифорнийского Обсерватории Лейшнера удалось обнаружить Немезиду к 1986 году. [ 28 ] Инфракрасный астрономический спутник ( IRAS ) не смог обнаружить Немезиду в 1980-х годах. Астрономическое 2MASS исследование , проводившееся с 1997 по 2001 год, не смогло обнаружить звезду или коричневого карлика в Солнечной системе. [ 2 ] Если Немезида существует, она может быть обнаружена Pan-STARRS или запланированными астрономическими исследованиями LSST .
В частности, если Немезида является красным или коричневым карликом , ожидалось, что миссия WISE (инфракрасный обзор неба, охватывающий большую часть солнечной окрестности с проверкой движения с помощью измерений параллакса ) 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 опроса 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 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 ] показывает чрезвычайно регулярный сигнал, несовместимый с ожидаемыми нарушениями 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 ]
См. также
[ редактировать ]- Противоземля
- Гипотеза гигантского удара
- Списки астрономических объектов
- Немезида (роман Азимова)
- Предвзятость Мальмквиста
- Планета Девять
- Планеты за Нептуном
- Гипотеза Шивы
- Тейя (планета)
- Тиче (гипотетическая планета)
- Вулкан (гипотетическая планета)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Leader-Post, «Ученые утверждают, что звезда-убийца существует» , 22 февраля 1984 г., страница B6, Associated Press.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г Лесли Маллен (11 марта 2010 г.). «Как стать мудрее о Немезиде» . Журнал «Астробиология» (Космическая эволюция). Архивировано из оригинала 14 марта 2010 года . Проверено 15 мая 2010 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка ) - ^ М. Дэвис, П. Хат и Р. Мюллер, «Вымирание видов из-за периодических кометных потоков» , Nature 308, 715 (1984).
- ^ Jump up to: а б Рауп, Д.М.; Сепкоски, Джей-Джей (1 февраля 1984 г.). «Периодичность вымираний в геологическом прошлом» (PDF) . Труды Национальной академии наук . 81 (3): 801–805. Бибкод : 1984PNAS...81..801R . дои : 10.1073/pnas.81.3.801 . ПМК 344925 . ПМИД 6583680 . Проверено 30 апреля 2007 г.
- ^ «Новые доказательства того, что все звезды рождаются парами» . Новости Беркли . 13 июня 2017 г. Проверено 19 июня 2018 г.
- ^ Садавой, Сара И.; Сталер, Стивен В. (3 мая 2017 г.). «Встроенные двоичные файлы и их плотные ядра» . Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 469 (4): 3881–3900. arXiv : 1705.00049 . Бибкод : 2017MNRAS.469.3881S . дои : 10.1093/mnras/stx1061 . ISSN 0035-8711 . S2CID 119341787 .
- ^ Левин, Дэвид (19 июня 2018 г.). «Все звезды во Вселенной могут образовываться парами, но мы не можем найти пропавшую «Немезиду» Солнца » . Бизнес-инсайдер . Проверено 19 июня 2018 г.
- ^ Jump up to: а б Кеньон, Скотт Дж.; Бенджамин К. Бромли (2004). «Встречи звезд как происхождение далеких объектов Солнечной системы на сильно эксцентричных орбитах». Природа . 432 (7017): 598–602. arXiv : astro-ph/0412030 . Бибкод : 2004Natur.432..598K . дои : 10.1038/nature03136 . ПМИД 15577903 . S2CID 4427211 .
- ^ Jump up to: а б с д Мелотт, Алабама; Бамбах, РК (2010). «Переосмысление Немезиды» . Ежемесячные уведомления о письмах Королевского астрономического общества . 407 (1): L99–L102. arXiv : 1007.0437 . Бибкод : 2010MNRAS.407L..99M . дои : 10.1111/j.1745-3933.2010.00913.x . S2CID 7911150 .
- ^ «Немезида — это миф» . Макс Планк. 1 августа 2011 года . Проверено 7 октября 2011 г.
- ^ Лесли Маллен (журнал Astrobiology) (11 марта 2010 г.). «Немезида Солнца забросала Землю кометами, как показывают исследования» . Space.com . Проверено 22 августа 2010 г.
- ^ Jump up to: а б «Наука: Коричневые карлики» . WISE/НАСА . Проверено 28 декабря 2007 г.
- ^ Jump up to: а б Дэвид Моррисон (17 октября 2012 г.). «Эта идея была опровергнута несколькими инфракрасными исследованиями неба, последний раз — миссией WISE» . НАСА задает вопрос астробиологу. Архивировано из оригинала 23 октября 2012 года . Проверено 18 октября 2012 г.
- ^ Киркпатрик, Дж. Дэви ; Кушинг, Майкл С.; Гелино, Кристофер Р.; Гриффит, Роджер Л.; и др. (2011). «Первая сотня коричневых карликов, обнаруженная широкоугольным инфракрасным исследовательским аппаратом (WISE)». Приложение к астрофизическому журналу . 197 (2): 19. arXiv : 1108.4677v1 . Бибкод : 2011ApJS..197...19K . дои : 10.1088/0067-0049/197/2/19 . S2CID 16850733 .
- ^ Дэвид Моррисон (2 августа 2011 г.). «Сегодняшние ученые больше не думают, что такой объект, как Немезида, может существовать» . НАСА задает вопрос астробиологу. Архивировано из оригинала 13 декабря 2012 года . Проверено 22 октября 2011 г.
- ^ Дэвид Моррисон (25 ноября 2010 г.). «этой гипотетической Немезиды не существует» . НАСА задает вопрос астробиологу. Архивировано из оригинала 13 декабря 2012 года . Проверено 9 ноября 2011 г.
- ^ «Исследование НАСА WISE обнаружило тысячи новых звезд, но не обнаружило «Планеты X» » . Лаборатория реактивного движения НАСА. 07.03.2014. Архивировано из оригинала 12 марта 2014 г. Проверено 15 марта 2014 г.
- ^ Jump up to: а б с Уитмайр, ДП; Джексон, А.А. (1984). «Вызваны ли периодические массовые вымирания далеким солнечным спутником?». Природа . 308 (5961): 713–715. Бибкод : 1984Natur.308..713W . дои : 10.1038/308713a0 . S2CID 4236610 .
- ^ Jump up to: а б Дэвис, М.; Хат, П.; Мюллер, РА (1984). «Вымирание видов периодическими кометными дождями» . Природа . 308 (5961): 715–717. Бибкод : 1984Natur.308..715D . дои : 10.1038/308715a0 . S2CID 4267612 .
- ^ Jump up to: а б с Ричард А. Мюллер . «Немезида» . Национальная лаборатория Лоуренса Беркли . Проверено 19 мая 2007 г.
- ^ Барнард, Э.Э. (1916). «Маленькая звезда с большим собственным движением». Астрономический журнал . 29 (695): 181. Бибкод : 1916AJ.....29..181B . дои : 10.1086/104156 .
- ^ Jump up to: а б Ричард А. Мюллер (2002). «Измерение рекордов лунных столкновений за последние 3,5 миллиарда лет и последствия для теории Немезиды» (PDF) . геол. Соц. Специальный доклад Америки 356, стр. 659–665 (2002) . Проверено 11 ноября 2011 г.
- ^ Крис Гелино, Дэви Киркпатрик , Адам Бургассер (6 ноября 2012 г.). «DwarfArchives.org: Фотометрия, спектроскопия и астрометрия карликов M, L и T» . Caltech.edu . Проверено 28 декабря 2012 г.
{{cite web}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) (M=536, L=918, T=355, Y=14) - ^ Ян О'Нил (Discovery News) (12 июня 2012 г.). «Коричневые карлики, коротышки звездного мусора, более редкие, чем предполагалось» . Space.com . Проверено 28 декабря 2012 г.
- ^ Рагхаван, Дипак; Макалистер, Гарольд А.; Генри, Тодд Дж.; Мейсон, Дэвид В.; и др. (2010). «Обзор звездных семейств: множественность звезд солнечного типа». Астрофизический журнал . 190 (1): 1–42. arXiv : 1007.0414 . Бибкод : 2010ApJS..190....1R . дои : 10.1088/0067-0049/190/1/1 . S2CID 368553 .
- ^ Мелотт, Адриан Л.; Бамбах, Ричард К. (18 июля 2013 г.). «Переживают ли периодичности вымираний - с возможными астрономическими связями - пересмотр геологической шкалы времени?». Астрофизический журнал . 773 (1): 6. arXiv : 1307.1884 . Бибкод : 2013ApJ...773....6M . дои : 10.1088/0004-637X/773/1/6 . S2CID 15985292 .
- ^ Jump up to: а б Кэл Фассман (27 мая 2006 г.). «Человек, который находит планеты» . Откройте для себя журнал . Проверено 20 октября 2011 г.
- ^ Перлмуттер, Сол (1986). Астрометрический поиск звезды-спутника Солнца (кандидатская диссертация). Калифорнийский университет, Беркли.
- ^ «NASA – WISE доставляет миллионы галактик, звезд, астероидов» . НАСА.gov. Архивировано из оригинала 26 марта 2012 г. Проверено 15 июня 2011 г.
- ^ «НАСА публикует новый каталог миссий WISE, охватывающий все инфракрасное небо» . Лаборатория реактивного движения НАСА. 14 марта 2012 г. Архивировано из оригинала 4 июня 2012 г. Проверено 15 марта 2012 г.
- ^ Исследование НАСА WISE обнаружило тысячи новых звезд, но не «Планету X».
- ^ «Может ли WISE найти гипотетический «Тихе»?» . НАСА/Лаборатория реактивного движения. 18 февраля 2011 года . Проверено 28 марта 2022 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Журнал астробиологии», раздел «Космическая эволюция», «Знакомство с Немезидой», 11.03.10, Автор: Лесли Маллен, Статья о Немезиде и теории Тихе, а также о том, как миссия по исследованию неба WISE может доказать или опровергнуть эти теории.
- Роберт Рой Бритт, Немезида: есть ли у Солнца «спутник»? , Space.com, 3 апреля 2001 г.
- Фут Р., Силагадзе З.К. (2001). «Существуют ли зеркальные планеты в нашей Солнечной системе?». Акта Физика Полоника . Б32 (7): 2271–2278. arXiv : astro-ph/0104251 . Бибкод : 2001AcPPB..32.2271F .
- Ричард А. Мюллер, Измерение рекордов лунного воздействия за последние 3,5 миллиарда лет и последствия для теории Немезиды , Специальный доклад Геологического общества Америки 356, стр. 659–665 (2002). я
- Ричард А. Мюллер, Немезида (Вайденфельд и Николсон, 1988, ОП)
- Ричард А. Мюллер, лекция, в которой он описывает теорию Немезиды
- З. К. Силагадзе, ТэВная гравитация, зеркальная вселенная и… динозавры , Acta Physica Polonica B32 (2001) 99–128. (Очень занимательный и читабельный обзор гипотезы вымирания Немезиды, включая десятки ссылок на научные статьи по этой теме.)
- SpaceDaily. Доказательства в пользу звезды-спутника нашего Солнца . 25 апреля 2006 г.
- Линн Яррис. «Вызывает ли звезда-спутник Солнца периодические массовые вымирания Земли?» Научный ритм. Весна 1987 г.
- Немезида — это миф (Макс Планк, 1 августа 2011 г.)
- Солнечная система
- Гипотетические тела Солнечной системы
- Гипотетические звезды
- Теории
- Динамические теории Солнечной системы
- Звезды главной последовательности М-типа
- Коричневые карлики
- События вымирания
- Гипотетические транснептуновые объекты
- Облако Оорта
- Космический конец света
- Устаревшие теории в физике