Como sabemos que Nemesis não é um buraco negro (ou estrela de nêutrons)?

Nemesis , a hipotética "estrela da morte", deveria ser um corpo massivo que orbita o Sol a longas distâncias e envia periodicamente cometas da Nuvem de Oort para o sistema solar interno. Esses cometas impactam a Terra e causam eventos de extinção. Não foi encontrado, e o argumento teórico para isso não é convincente de qualquer maneira .

Minha pergunta aqui é sobre essa linha curiosa da página de Richard Muller na LBL .

Felizmente, várias pesquisas em andamento estão em andamento que devem encontrar Nemesis nos próximos anos, se houver, e excluir Nemesis se não encontrarem. (Nemesis poderia se esconder se fosse um buraco negro, mas isso não é muito plausível.) Essas pesquisas incluem Pan-Starrs e o LSST.

Como sabemos que não é plausível que Nemesis seja um buraco negro? Por falar nisso, como sabemos que não é uma estrela de nêutrons?

Se o Sol tivesse nascido em um sistema binário relativamente amplo com uma estrela que se tornaria um buraco negro ou uma estrela de nêutrons por meio de uma supernova, então (a) é bem provável que esse sistema fosse interrompido por essa supernova e nós não estar em um sistema binário agora; (b) deve haver evidência da supernova na forma de abundâncias muito altas das filhas de certos radionuclídeos de vida curta incorporados no material do sistema solar. Há alguma evidência disso, mas acho que não o suficiente para o Sol estar em um sistema binário com uma estrela assim (embora eu possa estar verificando isso).

Um argumento alternativo é que o Sol é capturado em órbita pelo remanescente estelar em uma data posterior. Isso evita os problemas da supernova, mas o processo de captura é inerentemente improvável em nossa galáxia, uma vez que as estrelas deixaram seus ambientes de nascimento, especialmente a captura que é ajustada com precisão para produzir apenas menos de zero para a energia potencial resultante do sistema de um binário muito amplo. A captura por uma estrela "normal" seria, em qualquer caso, muito mais provável do que a captura por um objeto compacto relativamente raro.

Eu acho que podemos derrubar isso diretamente. O eixo semi-principal previsto é de 1,5 anos-luz. Era plausível, no momento em que foi escrito, que esse objeto pudesse permanecer oculto. Não é mais plausível que um buraco negro com a massa mínima necessária para formar escapasse de décadas de busca automatizada de asteróides. É muito próximo, tem muita paralaxe, deve ter velocidade transversal demais e já teria aparecido como lentes gravitacionais nas pesquisas de asteróides. Eles estão procurando objetos que não são os mesmos de quadro para quadro. Isso tropeçaria nos detectores.

O processamento de primeira passagem para pesquisa de asteróides é simplesmente pegar duas placas da mesma parte do céu e diferenciá-las por algo que é pouco mais que XOR. Agora você tem pontos brilhantes onde algo se moveu. Eles são verificados em uma tabela conhecida de objetos em primeiro plano, e qualquer coisa que não corresponda é examinada por um humano. Uma lente gravitacional inesperada aparecerá porque não foi cancelada entre os quadros porque a magnitude da luz era muito diferente. Se não estiver pronto (e será a maior parte do tempo), ele também será movido.

A mecânica orbital envolvida na captura perturbaria bastante a órbita galáctica do Sol no plano da captura. Observamos que a vida apareceu na superfície da Terra quase tão logo que estava suficientemente fria e não foi fritada pela radiação galáctica. Por sua vez, isso exige que o sol tenha a oscilação do eixo Z ao redor da galáxia que possui ou menor; o que restringe Nemesis a estar no ou perto do plano galáctico.

Mas eu tenho um buraco que não consigo fechar. Se ignorarmos os postulados normais de Nemesis o suficiente, podemos acabar sendo o companheiro do Sol o tempo todo. O processo típico de captura deve perturbar a formação planetária ao redor do Sol embrionário, mas a órbita postulada está mais do que distante o suficiente para evitar esse problema. Isso requer um método de captura exótico, mas provavelmente acabaríamos com um de qualquer maneira.