Spørgsmål:
Hvordan ved vi, at Nemesis ikke er et sort hul (eller neutronstjerne)?
Allure
2019-09-26 11:12:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nemesis, den hypotetiske "dødsstjerne", formodes at være en massiv krop, der kredser om solen over lange afstande og regelmæssigt sender kometer fra Oort Cloud ind i det indre solsystem. Disse kometer påvirker Jorden og forårsager udryddelsesbegivenheder. Det er ikke fundet, og det teoretiske tilfælde for det er alligevel ikke overbevisende.

Mit spørgsmål her handler om denne nysgerrige linje fra Richard Mullers side på LBL.

Heldigvis er der flere himmelundersøgelser i gang, der skulle finde Nemesis i de næste par år, hvis den er der, og udelukke Nemesis, hvis de ikke gør det. (Nemesis kunne skjule, hvis det var et sort hul, men det er ikke særlig sandsynligt.) Disse undersøgelser inkluderer Pan-Starrs og LSST.

Hvordan gør vi ved det ikke er sandsynligt, at Nemesis er et sort hul? For den sags skyld, hvordan ved vi, at det ikke er en neutronstjerne?

Se også https://astronomy.stackexchange.com/questions/10124/is-it-possible-that-the-sun-has-a-binary-partner-the-nemesis-theory-that-has-e
https://arxiv.org/abs/1909.11090v1
Besvarelse af dette spørgsmål kan kræve at skelne, hvad forfatteren mener med "udelukke" og "ikke meget plausibelt". Hvis du har brug for et mørkt, stille objekt med næsten enhver masse, kan du foreslå et sort sort hul og udforske konsekvenserne, som i papiret Keith linker til ovenfor. Men måske er "ikke meget plausibelt" beregnet til at betyde, at et stjernesort hul ikke er meget plausibelt, og da Muller sagde "udelukke Nemesis", mente han "udelukke enhver Nemesis, der tilhører enhver klasse af genstande, vi faktisk kender til, i modsætning til objektklasser kan vi spekulere ".
To svar:
Rob Jeffries
2019-09-26 13:14:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Hvis solen var født i et relativt bredt binært system med en stjerne, der skulle blive et sort hul eller en neutronstjerne via en supernova, så er det meget sandsynligt, at et sådant system ville blive forstyrret af den supernova og vi ville ikke være i et binært system nu; (b) der skulle være tegn på supernovaen i form af meget høje overflader af døtre til visse kortvarige radionuklider, der er inkorporeret i solsystemets materiale. Der er nogle beviser for sidstnævnte, men ikke jeg synes nok til, at Solen har været i et binært system med en sådan stjerne (selvom jeg måske kontrollerer dette).

Et alternativt argument er, at solen bliver fanget i kredsløb af stjernernes rest på et senere tidspunkt. Dette undgår supernovaproblemerne, men fangstprocessen er i sagens natur usandsynlig i vores Galaxy, når stjerner har forladt deres fødselsmiljøer, især fangst, der er tunet ret præcist til at give bare mindre end nul for det resulterende system potentielle energi af en meget bred binær. Optagelse af en "normal" stjerne ville under alle omstændigheder være meget mere sandsynligt end fangst af et relativt sjældent kompakt objekt.

Solen er det, der ville blive fanget, ikke omvendt.
Nemesis ville være det mere massive objekt; sæt den embryonale sol på en meget mere energisk bane og få det til at være den fangede krop snarere end den fangende krop, og den ser lidt mere sund ud.
@Joshua "Et alternativt argument er, at Solen er fanget ..." Jeg kan ikke se, hvilken bit af denne sætning indebærer, at det er Solen, der tager fangsten?
Joshua
2019-09-26 22:08:48 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jeg tror, ​​vi kan slå dette direkte ned. Den forudsagte semi-hovedakse er 1,5 lysår. Det var plausibelt, da det blev skrevet, at en sådan genstand kunne forblive skjult. Det er ikke længere sandsynligt, at et sort hul med den krævede minimumsmasse, der skal dannes, ville have undsluppet årtiers automatiserede asteroidesøgning. Det er for tæt, har for meget parallaks, burde have for meget tværgående hastighed og ville have vist sig som tyngdekraftlinse i asteroidesøgningerne nu. De leder efter objekter, der ikke er de samme fra ramme til ramme. Dette ville slå detektorerne ud.

Første-pass-behandlingen til asteroidesøgning er simpelthen at tage to plader af den samme del af himlen og adskille dem med noget, der er lidt mere end XOR. Du har nu lyspunkter, hvor noget bevægede sig. Disse kontrolleres mod et kendt bord med forgrundsobjekter, og alt, hvad der ikke matcher, bliver set på af et menneske. En uventet tyngdelinse vises, fordi den ikke annulleres mellem rammerne, fordi lysstyrken var for forskellig. Hvis det ikke er dødt (og dette vil være det meste af tiden), vil det også være flyttet.

Orbitalmekanikken involveret i fangsten ville i høj grad forstyrre solens galaktiske bane i fangstplanet. Vi bemærker, at liv dukkede op på jordens overflade næsten så snart det var tilstrækkeligt køligt og ikke blev stegt af den galaktiske stråling. Dette kræver igen, at solen skal have Z-aksens svingning omkring den galakse, den har eller mindre; som begrænser Nemesis til at være på eller nær det galaktiske plan.

Men jeg har et hul, som jeg ikke kan lukke. Hvis vi ignorerer de normale Nemesis-postulater nok, kan vi ende med at det er Solens ledsager i hele tiden. Den typiske fangstproces burde være forstyrrende for planetdannelse omkring den embryonale sol, men den postulerede bane er mere end langt nok væk til at undgå dette problem. Dette kræver en eksotisk fangstmetode, men vi ville sandsynligvis ende med en alligevel.

Kan du være klar over, hvilken linse du forventer at se i hvilke genstande. Noget 1,5 lysår væk (det afhænger faktisk af det sorte huls masse) har en parallaksbevægelse på ca. 2 buesekunder. Jeg er enig i, at dette ville have en linseeffekt på * baggrundsstjerner *, og noget lignende kunne dukke op i en omhyggelig analyse af det fulde Gaia-katalog, når det dukker op. Tilstedeværelsen af ​​det sorte hul påvirker ikke de målte positioner for forgrundskilder.
Åh, men du mener, at en "wobble" i baggrunden for stjernerne ville ses i undersøgelser for asteroider i forgrunden. Nå, ja måske, men det ville stole på, at det var i forgrunden for passende tætte stjerner med meget omhyggeligt målte positioner. Jeg har muligvis gjort en sådan sammenklappelse - jeg vil kontrollere.
Tjek https://astronomy.stackexchange.com/questions/16578/will-gaia-detect-inactive-neutron-stars?rq=1 Jeg tror et sort solhul på 10 sol ved 1,5 ly bliver nødt til at komme inden for 0,04 buesek. Af position af en fjern stjerne for at afbøje lyset med 20 mikroarsekunder. Der er kun 0,4 i en million chance for dette for en baggrundsstjerne med $ V <15 $ og 20 mikroarsekunder kan kun detekteres med Gaia. I en mere typisk asteroideundersøgelse kan du opdage afvigelser (hvis du virkelig kiggede), der var 1000 gange større og en million gange mindre sandsynlige.
Ved hjælp af den samme formel vil lysstråler, der passerer inden for 0,25 grader fra Solens centrum i en afstand af 1 au, blive afbøjet med ~ 2 buesekunder (som observeret).
Joshua, godt svar. For at tilføje, ville ikke wobling fra barycenter af Sun & Nemesis være tydelig fra Jorden? Vi har observeret Solen i årtusinder og ville have bemærket, hvis baggrundsstjernerne med jævne mellemrum var ude af position.
@Jim: Find nogle højopløste årtusinder gamle plader, så overvejer jeg det. I praksis har vi kun den slags beslutning i hundrede år, som jeg er sikker på, at svaret er nej til.
@RobJeffries: Jeg er klar over, at du bruger en øvre grænse på masse til at udlede en lille øvre grænse ved virkning for at bevise dit pointe, men alligevel er Nemesis endda "tilladt" at være noget så stort som 10 solmasser? Jeg troede, at massen af ​​objektet hypotetisk spredte Oort-skyen allerede var en del af modellen, og på grund af dette leder de efter et sub-stjernet masseobjekt. Men måske har jeg misforstået, og grunden til at de leder efter en rød / brun dværg er, at det er den mest sandsynlige.
@SteveJessop Min læsning var, at de ledte efter en rød / brun dværg, fordi en stjerne med højere masse ville være lys og indlysende. Under alle omstændigheder var min kommentar blot at vise, at et typisk sort hul (endsige et sort hul med lavere masse eller neutronstjerne) ikke er og ikke let kan udelukkes ved hjælp af argumenterne i dette svar.
@Jim Perioden er 26 millioner år. Ja, hvis du venter en betydelig brøkdel af den tid, vil du observere et skift i baggrundsstjernernes positioner. Dette kan ikke skelnes fra solens bevægelse i forhold til den lokale hvilestandard, indtil bevægelsens periodicitet bliver tydelig. Vi ved, at solen allerede bevæger sig til lokale stjerner. Men vi kan ikke fortælle, om dette skyldes, at det er i en 26 millioner års bane!


Denne spørgsmål og svar blev automatisk oversat fra det engelske sprog.Det originale indhold er tilgængeligt på stackexchange, som vi takker for den cc by-sa 4.0-licens, den distribueres under.
Loading...