Könnte es einen Stern geben, der näher an der Erde liegt als das Alpha Centauri-Dreifachsternsystem, die Sonne ausgenommen? [Duplikat]

Es sieht langsam so aus, als gäbe es nicht so viele Braune Zwerge, wie man früher dachte :

Der Wide-field Infrared Survey Explorer oder WISE der NASA hat eine neue Schar von Sternen in der Nähe von zu Hause aufgetaucht:

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Frühere Schätzungen hatten so viele Braune Zwerge wie typische Sterne vorhergesagt, aber die neue anfängliche Zählung von WISE zeigt nur einen Braunen Zwerg für jeweils sechs Sterne. Es ist das kosmische Äquivalent dazu, endlich in der Lage zu sein, einen mysteriösen, geschlossenen Block zu sehen und nur ein paar Häuser zu finden.

Relativ aktuelle Daten beziffern den derzeit nächstgelegenen Braunen Zwerg auf 6,5 LY (2 Parsec) und weniger als 0,08 Sonnenmassen.

Ein näherer könnte auftauchen, aber es sieht nicht danach aus.

Es ist ziemlich einfach, Obergrenzen dafür festzulegen, wie hell nähere Sterne sein könnten. Betrachten Sie als grobe Richtlinie eine Vermessung wie Hipparcos, die bis zu etwa 9. Größenordnung vollständig ist. Wenn ein anderer Stern näher als Alpha Centauri ist, ist die hellste Möglichkeit, wenn er sich in derselben Entfernung befindet. Wolfram|Alpha sagt uns, dass ein Stern der Stärke 9 in der Entfernung von Alpha Centauri eine Leuchtkraft von etwa 0,0004 mal der Sonne hätte. Unter Verwendung der groben Hauptreihen-Masse-Leuchtkraft-Beziehung,$L\propto M^{3.5}$, das würde eine Masse von etwa dem 0,11-fachen der Sonne ergeben . Sie können also bereits sehen, dass, wenn es da draußen etwas gibt, es kaum ein Stern ist, selbst wenn es so weit entfernt ist wie Alpha Centauri, und ansonsten mit ziemlicher Sicherheit ein Brauner Zwerg. Ich bin sicher, neuere Umfragen werden noch stärkere Grenzen setzen.

Zugegeben, der Haken dabei ist, dass sich die Helligkeit mit abnehmender Masse auf immer längere Wellenlängen konzentriert, so dass die Dinge vor Ort etwas größer sein könnten, dass wir bisher vielleicht nur in das falsche Band geschaut haben. Aber trotzdem denke ich, dass die Summe der gegenwärtigen Beobachtungen es fast unmöglich macht, dass es Sterne gibt, die näher bei uns sind als Alpha Centauri.

In dieser Antwort finden Sie eine Berechnung, wie hell "Nemesis" bei Wellenlängen im nahen Infrarot wäre. Diese Berechnung ging davon aus, dass wir nach einem Objekt mit 20 Jupitermassen und ähnlichem Alter wie die Sonne in einer Entfernung von 1,4 Lichtjahren suchen (um mit der Nemesis-Hypothese übereinzustimmen). Die berechneten Größen waren H=14 und W2=8 (im WISE-Infrarotsatellitensystem).

Wenn wir die Annahmen lockern und das Objekt 4,4 Lichtjahre entfernt sein lassen, müssen wir diesen Zahlen 2,5 Magnituden hinzufügen. dh H=16,5 und W2=10,5 . Während ersteres in der 2MASS-Umfrage direkt am Rande der Nachweisbarkeit liegt, ist ersteres in der WISE-Umfrage bequem nachweisbar (Grenze liegt bei etwa W2=15,6, siehe http://wise2.ipac.caltech.edu/docs/release/allsky/ ) und das Objekt hätte eine große Parallaxe/Eigenbewegung. Ob dies nachweisbar wäre, könnte vom Vorhandensein eines guten Bildes der "ersten Epoche" abhängen. Im Fall des Braunen Zwergs Luhman 16 mit 6,5 Lichtjahren (was aber vielleicht 40-50 Jupitermassen entspricht) war er in den 2MASS-Bildern der ersten Epoche (H = 9,6) leicht zu erkennen.

Jetzt fragt Ihre Frage, ob vielleicht ein Stern übersehen wurde. Ein solches Objekt wäre viel heller als der obige hypothetische Braune Zwerg oder Luhman 16. Die „Industriestandard“-Modelle von Baraffe et al. (1998) schlagen vor, dass a$0.075\ M_{\odot}$Sternobjekt mit minimaler Masse bei 4,4 Lichtjahren hätte H=7,5 . Es ist schwer vorstellbar, wie ein solches Objekt übersehen worden wäre, es sei denn, es hat eine so kleine Eigenbewegung, dass es sich zwischen der 2MASS-Vermessung in den 90er Jahren und der WISE-Vermessung im Jahr 2010 nicht wesentlich bewegt hat. Dies ist unwahrscheinlich (aber nicht unmöglich).

Sobald die Ergebnisse von Gaia im Jahr 2017 veröffentlicht werden, wird es vollständige Parallaxendaten für alle Sterne bis hinunter zu etwa V=19 haben. Dies sollte sogar die masseärmsten M-Zwergsterne bis zu etwa 10 Parsec (30 Lichtjahre) umfassen.