Comment savons-nous que Némésis n'est pas un trou noir (ou une étoile à neutrons)?

Némésis , l'hypothétique «étoile de la mort», est supposée être un corps massif qui orbite autour du Soleil à de longues distances et envoie périodiquement des comètes du nuage d'Oort dans le système solaire interne. Ces comètes ont un impact sur la Terre et provoquent des événements d'extinction. Il n'a pas été trouvé, et le cas théorique pour cela n'est de toute façon pas convaincant .

Ma question ici concerne cette curieuse ligne de la page de Richard Muller à LBL .

Heureusement, plusieurs relevés tout-ciel sont en cours qui devraient trouver Nemesis dans les prochaines années, s'il est là, et exclure Nemesis s'ils ne le font pas. (Némésis pourrait se cacher s'il s'agissait d'un trou noir, mais ce n'est pas très plausible.) Ces enquêtes incluent Pan-Starrs et le LSST.

Comment savons-nous qu'il n'est pas plausible que Némésis soit un trou noir? D'ailleurs, comment savons-nous que ce n'est pas une étoile à neutrons?

Si le Soleil était né dans un système binaire relativement large avec une étoile qui devait devenir un trou noir ou une étoile à neutrons via une supernova, alors (a) il est fort probable qu'un tel système serait perturbé par cette supernova et nous le ferions ne pas être dans un système binaire maintenant; (b) il devrait y avoir des preuves de la supernova sous la forme d'une très forte abondance des filles de certains radionucléides à vie courte incorporés dans le matériel du système solaire. Il y a des preuves de ce dernier, mais je ne pense pas assez pour que le Soleil ait été dans un système binaire avec une telle étoile (bien que je puisse vérifier cela).

Un autre argument est que le Soleil est capturé en orbite par le reste stellaire à une date ultérieure. Cela évite les problèmes de supernova, mais le processus de capture est intrinsèquement peu probable dans notre galaxie une fois que les étoiles ont quitté leur environnement de naissance, en particulier la capture qui est réglée assez précisément pour produire un peu moins de zéro pour l'énergie potentielle du système résultant d'un binaire très large. La capture par une étoile "normale" serait en tout cas beaucoup plus probable que la capture par un objet compact relativement rare.

Je pense que nous pouvons faire tomber cela directement. L'axe semi-majeur prévu est de 1,5 année-lumière. Il était plausible au moment où il a été écrit qu'un tel objet pouvait rester caché. Il n'est plus plausible qu'un trou noir avec la masse minimale requise pour se former ait échappé à des décennies de recherche automatisée d'astéroïdes. Il est trop proche, a trop de parallaxe, devrait avoir trop de vitesse transversale et aurait apparu comme une lentille gravitationnelle dans les recherches d'astéroïdes. Ils recherchent des objets qui ne sont pas les mêmes d'un cadre à l'autre. Cela déclencherait les détecteurs.

Le traitement de premier passage pour la recherche d'astéroïdes consiste simplement à prendre deux plaques de la même partie du ciel et à les différencier par quelque chose qui n'est guère plus que XOR. Vous avez maintenant des points lumineux où quelque chose a bougé. Ceux-ci sont vérifiés par rapport à un tableau connu d'objets de premier plan, et tout ce qui ne correspond pas est examiné par un humain. Une lentille gravitationnelle inattendue apparaîtra car elle n'a pas annulé entre les images car l'amplitude de la lumière était trop différente. Si ce n'est pas mort (et ce sera la plupart du temps), il aura également bougé.

La mécanique orbitale impliquée dans la capture perturberait considérablement l'orbite galactique du Soleil dans le plan de la capture. Nous notons que la vie est apparue à la surface de la Terre presque dès qu'elle était suffisamment froide et qu'elle n'était pas frite par le rayonnement galactique. Cela nécessite à son tour que le soleil ait l'oscillation de l'axe Z autour de la galaxie qu'il a ou plus petite; ce qui contraint Némésis à être sur ou près du plan galactique.

Mais j'ai un trou que je ne peux pas fermer. Si nous ignorons suffisamment les postulats normaux de Némésis, nous pourrons finir par être le compagnon du Soleil pendant tout le temps. Le processus de capture typique devrait perturber la formation planétaire autour du Soleil embryonnaire, mais l'orbite postulée est plus que suffisamment éloignée pour éviter ce problème. Cela nécessite une méthode de capture exotique, mais nous allions probablement en finir avec une de toute façon.