نيميسيس (نجم افتراضي)

نيميسيس هو قزم أحمر افتراضي ^{[ 1 ]} أو قزم بني ^{[ 2 ]} ، تم افتراض وجوده لأول مرة عام 1984 ^{[ 3 ]،} يدور حول الشمس على مسافة حوالي 95,000 وحدة فلكية (1.5 سنة ضوئية ) ^{[ 2 ]} ، أي ما وراء سحابة أورت ، لتفسير دورة الانقراض الجماعي الملحوظة في السجل الجيولوجي ، والتي يبدو أنها تحدث بوتيرة أكبر على فترات زمنية تبلغ 26 مليون سنة. ^{[ 2 ] [ 4 ]} في ورقة بحثية نُشرت عام 2017، جادلت سارة سادافوي وستيفن ستالر بأن الشمس كانت على الأرجح جزءًا من نظام ثنائي وقت تكوينها، مما دفعهما إلى اقتراح أنه "ربما كان هناك نجم نيميسيس، منذ زمن بعيد". ^{[ 5 ] [ 6 ]} كان من المفترض أن ينفصل هذا النجم عن النظام الثنائي منذ أكثر من أربعة مليارات سنة، مما يعني أنه لا يمكن أن يكون مسؤولاً عن دورات الانقراض الجماعي الأحدث. ^{[ 7 ]}

تشير نظريات أحدث إلى أن قوى أخرى، مثل اقتراب النجوم الأخرى من بعضها ، أو التأثير الزاوي لمستوى جاذبية المجرة الذي يعمل ضد مستوى مدار الشمس الخارجي ( فرضية شيفا )، قد تكون سببًا في اضطرابات مدارية لبعض أجرام النظام الشمسي الخارجي. ^{[ 8 ]} في عام 2010، وجد الباحثون أدلة في السجل الأحفوري تؤكد دورية أحداث الانقراض التي حُددت في الأصل عام 1984، ولكن بمستوى ثقة أعلى وعلى مدى فترة زمنية تقارب ضعف المدة. ^{[ 9 ]} مع ذلك، في عام 2011، حلل الباحثون أعمار الفوهات المعروفة على سطح الأرض ووجدوا أدلة قوية ضد الاصطدامات الدورية، وخلصوا إلى أن النتائج السابقة المستندة إلى عينات صغيرة كانت مجرد أخطاء إحصائية . ^{[ 10 ] [ 11 ]} فشل القمر الصناعي الفلكي بالأشعة تحت الحمراء ( IRAS ) في اكتشاف نيميسيس في ثمانينيات القرن الماضي. فشل المسح الفلكي 2MASS ، الذي استمر من عام 1997 إلى عام 2001، في اكتشاف نجم إضافي أو قزم بني في النظام الشمسي. ^{[ 12 ]}

باستخدام تقنية تلسكوبات الأشعة تحت الحمراء الأحدث والأكثر قوة، والقادرة على رصد الأقزام البنية ذات درجات حرارة منخفضة تصل إلى 150 كلفن، على بُعد يصل إلى 10 سنوات ضوئية من الشمس، ^{[ 13 ]} لم يرصد مستكشف المسح بالأشعة تحت الحمراء واسع المجال (WISE) جرم نيميسيس. [ 14 ^{] [ 15 ] في عام} 2011، كتب ديفيد موريسون ، العالم البارز في وكالة ناسا والمعروف بعمله في تقييم مخاطر الأجرام القريبة من الأرض، أنه لا يوجد يقين بوجود جرم مثل نيميسيس، إذ كان من المفترض رصده في مسوحات السماء بالأشعة تحت الحمراء. ^{[ 14 ] [ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

في عام 1977، اقترح ألفريد ج. فيشر ومايكل أ. آرثر لأول مرة وجود دورية في تكاثر الحياة في البيئات البحرية، استنادًا إلى السجل الأحفوري. ^{[ 19 ]} ويعتقدون أن هذا كان مدفوعًا بآلية أرضية بقيادة المناخ ودوران المحيطات، دون اقتراح سبب خارج الأرض.

في عام 1984، نشر عالما الحفريات ديفيد راوب وجاك سيبكوسكي بحثًا زعما فيه أنهما حددا دورية إحصائية في معدلات الانقراض على مدى الـ 250 مليون سنة الماضية باستخدام أشكال مختلفة من تحليل السلاسل الزمنية . ^{[ 4 ]} ركزا على شدة انقراض عائلات أحفورية من الفقاريات البحرية واللافقاريات والأوليات ، وحددا 12 حدث انقراض خلال الفترة الزمنية المذكورة. حُدد متوسط ​​الفترة الزمنية بين أحداث الانقراض بـ 26 مليون سنة. في ذلك الوقت، تبين أن اثنين من أحداث الانقراض المحددة ( العصر الطباشيري - الباليوجيني ، والإيوسيني - الأوليغوسيني ) يتزامنان مع أحداث اصطدام كبيرة. على الرغم من أن راوب وسيبكوسكي لم يتمكنا من تحديد سبب الدورية المفترضة، فقد اقترحا وجود صلة غير أرضية محتملة. وسرعان ما تصدت عدة فرق من علماء الفلك لتحدي اقتراح آلية لذلك. ^{[ 20 ] [ 21 ]}

في عام 2010، أعاد ميلوت وبامباخ فحص بيانات الأحافير، بما في ذلك التأريخ المُحسَّن الآن، وباستخدام قاعدة بيانات مستقلة ثانية بالإضافة إلى تلك التي استخدمها راوب وسيبكوسكي. ووجدوا دليلاً على وجود إشارة تُظهر معدل انقراض زائد بدورية تبلغ 27 مليون سنة، تمتد الآن إلى 500 مليون سنة، وبدلالة إحصائية أعلى بكثير مما كانت عليه في الدراسة السابقة. ^{[ 9 ]}

على أي حال، لا تزال دورية أحداث الانقراض موضع نقاش في أوساط علماء الحفريات. فعلى سبيل المثال، زعمت بعض الدراسات الحديثة ^{[ 22 ]} أن هذه الدورية ليست ذات دلالة إحصائية.

نشر فريقان من علماء الفلك ، دانيال ب. ويتمير وألبرت أ. جاكسون الرابع، ومارك ديفيس ، وبيت هوت ، وريتشارد أ. مولر ، بشكل مستقل، فرضيات متشابهة لتفسير دورية انقراض راوب وسيبكوسكي في العدد نفسه من مجلة نيتشر . ^{[ 20 ] [ 21 ]} تقترح هذه الفرضية أن الشمس قد يكون لها نجم مرافق غير مكتشف في مدار بيضاوي شديد الانحراف، يُحدث اضطرابًا دوريًا في المذنبات في سحابة أورت ، مما يتسبب في زيادة كبيرة في عدد المذنبات التي تزور النظام الشمسي الداخلي، وبالتالي زيادة في حوادث الاصطدام بالأرض. عُرفت هذه الفرضية باسم "نيمسيس" أو "نجمة الموت".

إذا كان نيميسيس موجودًا بالفعل، فإن طبيعته الدقيقة غير مؤكدة. يقترح مولر أن الجسم الأكثر ترجيحًا هو قزم أحمر ذو قدر ظاهري يتراوح بين 7 و12، ^{[ 23 ]} بينما يرجح دانيال ب. ويتماير وألبرت أ. جاكسون أنه قزم بني . ^{[ 20 ]} إذا كان قزمًا أحمر، فسيكون موجودًا في فهارس النجوم ، ولكن لن يتم تأكيده إلا بقياس اختلاف المنظر الخاص به ؛ نظرًا لدورانه حول الشمس، ستكون حركته الذاتية منخفضة، ولن يتمكن من الرصد بواسطة مسوحات الحركة الذاتية القديمة التي رصدت نجومًا مثل نجم برنارد ذي القدر التاسع . (تم رصد الحركة الذاتية لنجم برنارد عام 1916). ^{[ 24 ]} يتوقع مولر اكتشاف نيميسيس بحلول الوقت الذي تصل فيه مسوحات اختلاف المنظر إلى القدر العاشر. ^{[ 25 ]}

اعتبارًا من عام 2012تم تحديد أكثر من 1800 قزم بني. ^{[ 26 ]} في الواقع، يوجد عدد أقل من الأقزام البنية في جوارنا الكوني مما كان يُعتقد سابقًا. فبدلًا من نجم واحد لكل قزم بني، قد يصل العدد إلى ستة نجوم لكل قزم بني. ^{[ 27 ]} غالبية النجوم من النوع الشمسي أحادية. ^{[ 28 ]} كانت الفكرة السابقة تشير إلى أن نصف الأنظمة النجمية، أو ربما معظمها، ثنائية أو ثلاثية أو متعددة النجوم مرتبطة بتجمعات نجمية، بدلًا من الأنظمة النجمية الأحادية التي تُرى غالبًا.

يشير مولر، مستندًا إلى تاريخ انقراض حديث قبل 11 مليون سنة، إلى أن نصف المحور الرئيسي لنجم نيميسيس يبلغ حوالي 1.5 سنة ضوئية (95,000 وحدة فلكية) ^{[ 23 ]} ، ويقترح موقعه (كما أشار ياريس، 1987) بالقرب من كوكبة هيدرا ، استنادًا إلى مدار افتراضي مُستنتج من نقاط الأوج الأصلية لعدد من المذنبات غير النمطية طويلة الدورة، والتي تُشكل قوسًا مداريًا يُطابق مواصفات فرضية مولر. نُشرت أحدث ورقة بحثية لريتشارد مولر ذات صلة بنظرية نيميسيس في عام 2002. ^{[ 23 ]} في ذلك العام، تكهن مولر بأن نيميسيس قد تعرض لاضطراب قبل 400 مليون سنة بفعل نجم عابر، مما أدى إلى تحويل مداره من مدار دائري إلى مدار ذي انحراف مركزي قدره 0.7. ^{[ 25 ]} 

في عامي 2010 و2013، وجد ميلوت وبامباخ أدلةً على وجود إشارة تُشير إلى معدل انقراض زائد بدورية تبلغ 27 مليون سنة. مع ذلك، ونظرًا لبُعد نجم نيميسيس عن الشمس، فمن المتوقع أن يتعرض لاضطرابات من النجوم العابرة، وبالتالي من المفترض أن تتغير دورته المدارية بنسبة 15-30%. لذا، فإن وجود ذروة حادة في أحداث الانقراض عند 27 مليون سنة يتعارض مع وجود نيميسيس. ^{[ 9 ] [ 29 ]}

يمتلك الجرم السماوي العابر لنبتون، سدنا، مدارًا إهليلجيًا طويلًا وغير عادي حول الشمس، ^{[ 2 ]} يتراوح بين 76 و937 وحدة فلكية. تستغرق دورة سدنا حول الشمس حوالي 11400 عام. وقد أشار مكتشفه، مايكل براون من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في مقال نُشر في مجلة ديسكفر ، إلى أن موقع سدنا يبدو غير منطقي: "لا ينبغي أن يكون سدنا في هذا المكان"، قال براون. "لا توجد طريقة لوضع سدنا في هذا الموقع. فهو لا يقترب أبدًا بما يكفي ليتأثر بالشمس، ولكنه لا يبتعد عنها بما يكفي ليتأثر بالنجوم الأخرى." ^{[ 30 ]} وقد ذكر براون أنه من المرجح أن نجمًا واحدًا أو أكثر من النجوم غير المرافقة، التي مرت بالقرب من الشمس قبل مليارات السنين، قد جذبت سدنا إلى مداره الحالي. ^{[ 30 ]} في عام 2004، قدم كينيون هذا التفسير بعد تحليل بيانات مدار سدنا ونمذجة حاسوبية لمرور النجوم القديمة غير المرافقة المحتملة. ^{[ 8 ]}

كفرضية بديلة، اقترح جون ماتيس ودانيال ويتمير وجود كوكب عابر لنبتون يُدعى تايخ (الشقيقة الأسطورية لنيميسيس) لتفسير خصائص مدار سدنا. ^{[ 31 ]} يُفترض أن يكون تايخ عملاقًا غازيًا بكتلة تتراوح بين 3 و4 كتل مشتري. في عام 2016، ومن خلال دراسة مدار سدنا و14 جرمًا آخر عابرًا لنبتون، افترض مايكل براون وكونستانتين باتيغين أن وجود كوكب عملاق فائق الأرض يُدعى الكوكب التاسع من شأنه أن يفسر خصائصها الفريدة، ^{[ 32 ]} إلا أن هذه الفرضية لا ترتبط ارتباطًا وثيقًا بفرضية نجم نيميسيس.

تُعدّ عمليات البحث عن نجم نيميسيس في نطاق الأشعة تحت الحمراء بالغة الأهمية، لأن النجوم الأبرد نسبيًا تتألق بشكل أكثر سطوعًا في هذا النطاق. وقد فشل مرصد لوشنر التابع لجامعة كاليفورنيا في اكتشاف نيميسيس بحلول عام 1986. ^{[ 33 ]} كما فشل القمر الصناعي الفلكي للأشعة تحت الحمراء ( IRAS ) في اكتشافه خلال ثمانينيات القرن الماضي. أما المسح الفلكي 2MASS ، الذي أُجري بين عامي 1997 و2001، فقد فشل في رصد أي نجم، أو قزم بني، في النظام الشمسي. ^{[ 2 ]} وإذا كان نيميسيس موجودًا، فمن المحتمل أن يتم رصده بواسطة مشروع Pan-STARRS أو المسوحات الفلكية LSST المزمع إجراؤها .

على وجه الخصوص، إذا كان نيميسيس قزمًا أحمر أو قزمًا بنيًا ، كان من المتوقع أن تتمكن مهمة WISE (وهي مسح سماوي بالأشعة تحت الحمراء غطى معظم الجوار الشمسي بقياسات اختلاف المنظر للتحقق من الحركة ) من العثور عليه. ^{[ 2 ]} تستطيع WISE رصد الأقزام البنية ذات درجة حرارة 150 كلفن حتى مسافة 10 سنوات ضوئية ، وكلما كان القزم البني أقرب، كان رصده أسهل. ^{[ 13 ]} نُشرت النتائج الأولية لمسح WISE في 14 أبريل 2011. ^{[ 34 ]} وفي 14 مارس 2012، نُشرت الكتالوجات الكاملة لمهمة WISE. ^{[ 35 ]} وفي عام 2014، استبعدت بيانات WISE وجود جرم بحجم زحل أو أكبر في سحابة أورت حتى مسافة 10 آلاف وحدة فلكية. ^{[ 36 ]}

أشارت حسابات أجريت في ثمانينيات القرن الماضي إلى أن مدار جرم نيميسيس سيكون غير منتظم نتيجةً لاضطرابات من المجرة والنجوم العابرة. ويُظهر بحث ميلوت وبامباخ ^{[ 9 ]} إشارة منتظمة للغاية، لا تتوافق مع عدم الانتظام المتوقع في مثل هذا المدار. وبالتالي، فبينما يدعم هذا البحث دورية الانقراض، يبدو أنه يتعارض مع فرضية نيميسيس، وإن كان متوافقًا مع أنواع أخرى من الأجرام دون النجمية . ووفقًا لبيان صحفي صادر عن وكالة ناسا عام 2011، "لم تعد التحليلات العلمية الحديثة تدعم فكرة أن الانقراضات على الأرض تحدث على فترات منتظمة ومتكررة، وبالتالي، لم تعد فرضية نيميسيس ضرورية." ^{[ 37 ]}

• الأرض المضادة
• فرضية التأثير العملاق
• قوائم الأجرام السماوية
• نيميسيس (رواية أسيموف)
• تحيز مالمكويست
• الكوكب العاشر
• الكواكب ما وراء نبتون
• فرضية شيفا
• ثيا (كوكب)
• تايكي (كوكب افتراضي)
• فولكان (كوكب افتراضي)

• مولين، ليزلي (11 مارس 2010). "التعرف على نيميسيس" . Phys.org . Astrobio.net.
• "نظرية النجم العدو: رفيق "نجمة الموت" للشمس" . Space.com . 20 يوليو 2017.
• فوت، ر.؛ سيلاجادزه، ز.ك. (2001). "هل توجد كواكب مرآة في نظامنا الشمسي؟". مجلة الفيزياء البولندية، الجزء ب . 32 (7): 2271. arXiv : astro-ph/0104251 . Bibcode : 2001AcPPB..32.2271F .
• ريتشارد أ. مولر، قياس سجل اصطدامات القمر على مدى 3.5 مليار سنة الماضية، وآثارها على نظرية نيميسيس ، ورقة خاصة رقم 356 للجمعية الجيولوجية الأمريكية، الصفحات 659-665 (2002).
• ريتشارد أ. مولر، العدو (Weidenfeld & Nicolson, 1988, OP)
• محاضرة لريتشارد أ. مولر يشرح فيها نظرية العدو اللدود
• سيلاجادزه، زد كيه (2000). "جاذبية مقياس تيرا إلكترون فولت، الكون الموازي، و... الديناصورات". arXiv : hep-ph/0002255 .(يقدم مراجعة مسلية وسهلة القراءة لفرضية انقراض نيميسيس، بما في ذلك عشرات المراجع للمقالات العلمية حول هذا الموضوع.)
• سبيس ديلي. تتزايد الأدلة على وجود نجم مرافق لشمسنا . 25 أبريل 2006
• لين ياريس. "هل يتسبب نجم مرافق للشمس في الانقراضات الجماعية الدورية للأرض؟" ساينس بيت. ربيع 1987
• العدو اللدود خرافة (ماكس بلانك، 1 أغسطس 2011)