Возможно ли, что у Солнца есть бинарный партнер (теория Немезиды), который ускользнул от обнаружения? [дубликат]

Первая часть вашего вопроса уже задавалась ранее: является ли Солнце частью бинарной системы? а текущие (отсутствие) доказательства наличия такого компаньона обсуждаются на соответствующей странице википедии о «Немезиде».

Подводя итог: если бы это была маленькая звезда-компаньон или даже коричневый карлик, который остывает в течение 4,5 миллиардов лет и имеет орбиту с периодом обращения 26 миллионов лет, то третий закон Кеплера говорит нам, как далеко должен быть этот объект. Оказывается, это недостаточно далеко, чтобы объект ускользнул от обнаружения в обзорах всего неба. Недавний обзор WISE в ближнем инфракрасном диапазоне должен был быть способен обнаружить даже очень холодный коричневый карлик (и действительно, он обнаружил несколько очень холодных коричневых карликов, но не так близко к Солнцу — например, коричневый карлик с температурой 250 К всего в 6 световых годах от Солнца). далеко Лухман и др. 2014 ), которая была достаточно близко к Солнцу, чтобы быть кандидатом в Немезиду.

Поскольку подробностей нет на странице Википедии, я добавлю некоторые. Если мы возьмем коричневый карлик с очень малой массой — скажем, 20 масс Юпитера — на орбите 26 миллионов лет, то 3-й закон Кеплера говорит нам, что это будет находиться на расстоянии около 90 000 а.е. (1,4 световых года) от Солнца (при условии круговой орбиты). Согласно эволюционным моделям Saumon & Marley (2008) , такой объект имеет собственную светимость$10^{-7}$раз (1 десятимиллионная) больше, чем у Солнца, и при температуре 400 Кельвинов и, по-видимому, имеет спектральный класс позднего T или раннего Y.

Из калибровки абсолютных звездных величин в зависимости от спектрального типа для холодных коричневых карликов в Marsh et al. (2013) мы знаем, что на расстоянии 90 000 а.е. такой коричневый карлик будет иметь звездную величину$H=14$и$W2=8$. Первый достаточно яркий, чтобы его можно было увидеть в обзоре всего неба 2MASS, а второй легко обнаруживается WISE. Комбинация данных также легко выявила бы большой параллакс такого объекта. Мы можем заключить, что объект должен иметь гораздо меньшую массу, чтобы оставаться незамеченным.

Теперь средняя часть вашего вопроса: звезда будет «раскачиваться» в ответ на своего компаньона с точно таким же периодом, что и орбита. Итак, если вы готовы ждать заметную долю в 26 миллионов лет, то да, присутствие двойного компаньона может быть выявлено в чистом небольшом колебании средних собственных движений по всему небу с периодом в 26 миллионов лет. ! В противном случае нет. Измерение "колебания" доплеровскими методами в настоящее время позволяет обнаруживать объекты массы Юпитера с периодом обращения 10-20 лет. Измерение колебания «астрометрически», то есть измерение смещения положения звезды из-за невидимого спутника, более чувствительно к дальним спутникам, но все же ограничено тем фактом, что период колебания будет таким же, как период обращения звезды. компаньон.Перриман и др. (2014) предполагает, что обнаружение планет с периодом обращения до 10 лет возможно.

Что касается заключительной части вопроса - да, движение/колебание звезды можно разложить (используя методы Фурье) на составляющие, связанные с каждой планетой. Есть множество примеров множественных планетных систем, которые были обнаружены таким образом с помощью метода лучевых скоростей. Подобные методы могут и будут использоваться для анализа любого астрометрического колебания. Интересный сюжет — показать движение Солнца в плоскости нашей Солнечной системы, в системе покоя центра масс Солнечной системы. На этом графике Солнце движется по сложной траектории, в первую очередь из-за влияния Юпитера (на 11-летней орбите), но с наложенными «эпициклами» из-за влияния меньших планет на разные периоды обращения. Смотри ниже.

Движение Солнца вокруг центра масс Солнечной системы (из http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Solar_system_barycenter.svg )

Исправлено:
есть несколько причин, по которым Солнце не может быть частью двойной системы (даже если орбита составляет 26 миллионов лет).

Если звезда имеет массу Солнца, двойная система будет вращаться вокруг точки, равноудаленной от обеих масс. Это определенно показало бы изменение параллакса для некоторых звезд.

Звезда размером с Солнце на орбите с периодом обращения 26 миллионов лет (около 3,5 световых лет) была бы замечена. Видимая звездная величина -0,01. На таком расстоянии звезда будет находиться под влиянием (гравитации) соседних звезд и, вероятно, разделится на собственную систему.

Наибольшая масса, которая не станет звездой, будет меньше 1/10 массы Солнца, а радиус орбиты будет меньше 1,43 световых лет (90600 а.е.). Центр масс будет находиться на расстоянии более 9000 а.е. от Солнца.

Поскольку Облако Оорта простирается за пределы 2 лет (Википедия утверждает, что 3 лет), объект размером с Юпитер, вероятно, очистил бы область вокруг своей орбиты от других объектов.