Инфракрасный широкоугольный телескоп NASA готов открыть Немезиду.

Астрономы полагают, что на самом деле существует довольно большое количество коричневых карликов, подобных нашему Солнцу, но такие звёзды часто слишком холодны, чтобы их искать в визуальном спектральном диапахоне. Однако, используя инфракрасный диапазон, новый широкоугольный инфракрасный телескоп NASA способен обнаружить достаточное количество коричневых карликов на расстоянии 25 световых лет от Солнца. Эти две картинки представляют цифровую симуляцию до и после обработки данных миссии (звёзды не реальные). Симитированное изображение слева показывает известные звёзды (белые и жёлтые), а коричневые карлики (красные) в нашем солнечном окружении. Картинка справа, показывает дополнительные коричневые карлики, которые могут быть обнаружены в результате эксперимента.

Недалеко от нашей солнечной системы, скорее всего, притаился тёмный объект, время от времени посылающий кометы в нашем направлении.

Получивший прозвище Немезиды или Звезды Смерти, этот незарегистрированный объект может быть красным или коричневым карликом или даже темнее, причём в несколько раз массивнее Юпитера.

Почему учёные считают, что за пределами нашей солнечной системы может что-то быть? Первоначально, предположительное наличие такого объекта было способом объяснить цикл массового вымирания на Земле.

Палеонтологи Девид Рауп (David Raup) и Джек Сепкоски ( Jack Sepkoski) утверждали, что за последние 250 миллионов лет жизнь на Земле каждые 26 миллионов лет подвергалась уничтожению. Астрономы, в качестве возможной причины этих катастроф, предположили возможное кометное влияние.

Наша солнечная система окружена довольно большой областью, состоящей из ледяных глыб, называемой Облаком Оорта. Если наше Солнце является компаньоном в двойной звёздной системе, в которой оба тела вращаются вокруг общего центра масс, то такой звёздный танец может периодически оказывать влияние на Облако, посылая к нам кометы, сорванные со своих мест.

Логично предположить, что за вымирание динозавров 65 миллионов лет назад, ответственен астероид, но падение большой кометы может быть не менее разрушительно. Комета может быть причиной и Тунгуского феномена 1908 года. Тогда врыв над тайгой превосходил по мощности тысячу атомных бомб, сброшенных на Хиросиму, унижтожив при этом приблизительно 80 миллионов деревьев на площади 830 кв. миль.

Хотя мало кто сомневается насчёт разрушительного воздействия космических столкновений, до сих пор нет свидетельств, что кометы могут вызывать именно периодическое вымирание на нашей планете. Теория периодического вымирания сама по себе является предметом острых дискуссий, при том, что многие настаивают на необходимости большего количества доказательств. Даже если научный консенсус в предсказанном цикле по этому поводу и не будет достигнут, теперь существуют другие причины подозревать тёмный компаньон Солнца.

Открытая не так давно карликовая планета, получившая название Седна, имеет довольно вытянутую обычную элептическую орбиту вокруг Солнца. Седна — один из самых удалённых объектов, ещё доступных для наблюдения, с размерами малой и большой полуосей 76 и 975 а.е. Соответственно (1 а.е. - это расстояние от Земли до Солнца). Период обращения Седны оценивается от 10.5 до 12 тысяч лет. Первооткрыватель Седны, Майк Браун (Mike Brown) подметил в своей статье, что положение Седны не имеет особого смысла.

«Седна не должна там быть!», - говорит Браун. - «Не существует ни одного способа, поместить её туда. Она никогда не подойдёт к Солнцу достаточно близко, чтобы оно повлияло на Седну, но и никогда не уйдёт от Солнца достаточно далеко, чтобы подпасть под влияние других звёзд!».

Возможно, массивный невидимый объект и ответственен за загадочную орбиту Седны, его гравитационное влияние и удержвивает Седну в этом достаточно удалённом положении.

«Меня всегда интересовали более близкие и более быстрые объекты», - говорит Браун. - «Я мог бы легко не заметить такой отдалённый и медленный объект, как Немезида».

Джон Мейтис (John Matese), заслуженный профессор физики из университета Луизианы, подозревает существование Немезиды по другой причине. Кометы внутри солнечной системы кажутся в большинстве случаев приходящими из одной области Облака Оорта. И поэтому Мейтис предполагает существование гравитационного воздействия солнечного компаньона, которое возмущает эту часть облака, разбрасывая кометы, которые попадаются на его пути. По его расчётам выходит, что Немезида всего лишь в 3-5 раз массивнее Юпитера, а не в тринадцать и больше, что, как считают некоторые учёные, является необходимым свойством коричневого карлика. Однако, при даже такой небольшой массе, это тело рассматривается некоторыми астрономами не как планета, а как маломассивная звезда, так как обстоятельства рождения звёзд и планет отличаются друг от друга.

Считается, что Облако Оорта простирается на расстоянии одного светового года от Солнца. Метис помещает Немезиду на расстоянии 25 000 а.е. (около одной трети светового года). Следующая самая близкая звезда — это Проксима Центавра, которая находится от нас на расстоянии 4.2 светового года.

Ричард Мюллер (Richard Muller) из Беркли первым согласился с теорией Немизиды и даже написал научно-популярную книгу на эту тему. Он считает Немезиду красным карликом, находящемся от нас на расстоянии в полтора светового года. Однако, большинство учёных считают такую громадную орбиту довольно нестабильной. Она не может существовать достаточно долго — так долго, чтобы вызвать вымирание, заметное в земных окаменелостях. Но Мюллер говорит, что эта нестабильность — есть результат орбиты, которая значительно изменилась за прошедшие несколько миллиардов лет, а на протяжении следующего миллиарда лет Немезида вылетит за пределы солнечной системы.

Двойные звёздные системы в Нашей Галлактике довольно обычная вещь. По оценкам до одной трети всех звёзд Млечного Пути — это либо двойные либо кратные звёздные системы. Красные карлики — тоже распространены достаточно широко. Астрономы говорят, что они — это самый обычный тип звёздного населения Галактики. Коричневые карлики — тоже широко распространённое явление, но на данный момент их насчитывается всего несколько сотен, так как их очень трудно увидеть. Красные и коричневые карлики намного меньше и холоднее нашего Солнца и сияют не так ярко. Если красные карлики можно сравнить с красными углями догорающего костра, то коричневые карлики — это остывающий пепел. Они настолько тусклы, что вполне очевиден тот факт, что Солнце будет прятать своего компаньона, даже если мы будем обшаривать звёздное небо много лет всеми доступными нам инструментами.

Однако, новейший широкоугольный инфракрасный телескоп NASA может ответить на вопрос о существовании Немизиды раз и навсегда.

Поиск Карликов в Темноте

Новый инфракрасный телескоп, подобно космическому телескопу Спитцера, охотится на тепло. Разница между этими телескопами в том, что новый телескоп NASA имеет широкий угол зрения и он способен сканировать большую область неба и замечать более удалённые объекты.

Телескоп начал свою работу 14 января и NASA уже успела выложить его первые изображения. Задача миссии составить карту всего неба до октября, когда выработается весь хладагент космического аппарата.

В эту миссию входит также и поиск коричневых карликов и NASA ожидает, что сможет найти одну тысячу тёмных звёздных объектов в радиусе 25 световых лет от нашей солнечной системы.

Дэйви Кирпатрик (Davy Kirkpatrick) из аналитического центра NASA не нашёл ничего, когда он изучал данные двухмикронного обзора всего неба. Теперь Кирпатрик вошёл в состав научной команды инфракрасного телескопа и снова готов к поиску следов компаньона нашего Солнца.

Кирпатрик не считает Немезиду красным карликом, с огромной орбитой, описанной Мюллером. В его представлении, к ней подходит описание Мейтиса, как низкомассивного объекта расположенного близко от дома.

«Я считаю возможность того, что Солнце удержвивает компаньона другого вида, не такой уж глупой идеей!», - говорит Кирпатрик. - «Там может находится, до сих пор не обнаруженный удалённый объект на более стабильной и круговой орбите».

Тэд Райт (Ned Wright), профессор астрономии и физики в UCLA, а также первый исследователь в проекте инфракрасного телескопа, говорит, что данный прибор божет легко увидеть объект с массой в несколько раз большей массы Юпитера на расстоянии 25 а.е., как предположил Мейтис.

«Всё потому, что Юпитер сам излучает свет, подобно коричневому карлику», - говорит Райт, - «но для планет менее массивных, чем Юпитер на задворках нашей Солнечной Системы, телескоп будет менее чувстствителен».

Однако ни Кирпатрик, ни Райт не считают, что Немезида возмущает Облако Оорта и посылает к Земле кометы. Из-за того, что они предполагают более благоприятную орбиту, они предпочитают имя «Тихе» (добрую сестру Немезиды).

Независимо от того, что они ожидают найти, инфракрасный телескоп не будет сфокусирован на каком-то определённом районе неба.

«В том что касается инфракрасного телескопа, то замечательно, что этот проект, подобно проекту двухмикронного обзора неба, он охватывает всё небо», - говорит Кирпатрик. - «Существует несколько областей, подобно Галактической Плоскости, где наблюдения менее чувствительны или поля обзора более густо заселены, но мы будем исследовать эти области тоже. Поэтому у нас нет более предпочтительных направлений».

К сожалению, мы не получим ответ о существовании Немизиды до середины 2013 года. Инфракрасному телескопу нужно просканировать всё небо дважды, для того, чтобы получить снимки неба, разделённые временным интервалом, чтобы астрономы смогли обнаружить объекты на задворках нашей солнечной системы. Изменение положение объекта со времени прошедшего с момента первого сканирования скажет астрономам о положении объекта и его орбите. Затем последует долгий анализ данных.

«Я не считаю, что мы закончим поиск кандидатов на такие объекты до середины 2012 года, а затем нам потребуется год, чтобы окончательно отождествить эти объекты», - говорит Кирпатрик.

Даже если Немезиду не найдут, инфракрасный телескоп поможет пролить свет в тёмные уголки солнечной системы. Этот телескоп будет использован для поиска карликовых планет типа Плутона, которые обращаются вокруг Солнца вне плоскости эклиптики. Объекты, которые образуют Облако Оорта очень малы и далеки, чтобы телескоп смог их разглядеть, но он сможет засечь потенциально опасные кометы и астероиды близко от дома.

Оригинал статьи находится на сайте Astrobiology Magazine