太陽伴星是人們假設(shè)出來的一個
紅矮星或
棕矮星，距離
太陽50,000至100,000個
天文單位，并以復(fù)仇女神的名字來命名。
太陽可能存在伴星的理論最先由Richard A. Muller提出，因他發(fā)現(xiàn)
地球上出現(xiàn)
大滅絕的時間是有
周期性的，約二千六百萬年有一次，去試圖解釋大滅絕的周期性。
該伴星推斷其公轉(zhuǎn)周期為二千六百萬年，在經(jīng)過奧爾特云帶時，干擾了
彗星的軌道，使數(shù)以百萬計的彗星進入
內(nèi)太陽系，從而增加了與地球發(fā)生碰撞的機會。
現(xiàn)時，尚未有證據(jù)證明太陽存在伴星，也使得地球的周期性大滅絕原因受爭論。
Matese和Whitman則指出，周期性大滅絕的原因并不一定是太陽存在伴星，并提出可能是因為太陽系在銀河系平面上下擺動，并會攝動奧爾特云，其影響與伴星存在的假設(shè)相似，但其上下擺動周期仍有待觀測。
在天文學(xué)上，一般把圍繞一個公共重心互相作環(huán)繞運動的兩顆恒星稱為物理雙星；把看起來靠得很近，實際上相距很遠、互為獨立（不作互相繞轉(zhuǎn)運動）的兩顆
恒星稱為光學(xué)雙星。
光學(xué)雙星沒有什么研究意義。物理雙星是唯一能直接求得質(zhì)量的恒星，是恒星世界中很普遍的現(xiàn)象。一般認為，
雙星和
聚星（3～10多顆恒星組成的恒星系統(tǒng)）占恒星總數(shù)的一半多。太陽作為一顆較典型的恒星，它是否也有自己的伴侶——伴星呢？或者說，它是否也屬于一種比較特殊的物理雙星呢？近幾年來，這是科學(xué)家非常關(guān)心的問題，這個問題是由地球上物種絕滅問題提起來的。
在宇宙中約有一半的恒星是雙星，我們把較亮的一顆叫主，暗的一顆叫伴星。 由數(shù)顆恒星組成的聚星在宇宙中也占相當(dāng)大的比例,而成單的恒星在宇宙只是少數(shù)。目前科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)太陽朝某個方向加速運動，只用銀河系總體對太陽的引力則不能很好解釋這種加速現(xiàn)象。有的學(xué)者提出太陽的加速運動正是由某顆伴星吸引的結(jié)果，只是由于它太暗(中子星)或根本看不到(黑洞)。這種假說還認為這顆伴星的質(zhì)量于太陽的質(zhì)量不相上下，它與太陽的距離將比地球軌道遠一千倍也就是說1500 億千米，旋轉(zhuǎn)周期長達10000 年。
太陽是雙星嗎
天文學(xué)家曾有過太陽具有伴星的想法是很自然的事。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)
天王星和
海王星的運行軌道與理論計算值不符合時，曾設(shè)想在
外層空間可能另有一個天體的引力在干擾天王星和海王星的運動。這個天體可能是一顆未知的大行星，也可能是太陽系的另一顆恒星——太陽伴星。
為了解釋
美國那兩位
古生物學(xué)家的發(fā)現(xiàn)，1984年，美國物理學(xué)家穆勒在和他的同事，共同提出了太陽存在著一顆伴星的假說。與此同時，另外的兩位天體物理學(xué)者維特密利和杰克遜，也獨立地提出了幾乎完全相同的假說。
穆勒在和他的同事們討論生物周期性絕滅的問題時說：“
銀河系中一半以上的恒星都屬于雙星系統(tǒng)。如果太陽也屬于雙星，那么我們就可以很容易解決這個問題了。我們可以說，由于太陽伴星的軌道周期性地和小行星帶相交，引起流星雨襲擊地球。”他的同事哈特靈機一動，說：“為什么太陽不能是雙星呢？同時，假設(shè)太陽的伴星軌道與彗星云相交豈不是更合理一些？”于是，他們在當(dāng)天就寫出了論文的草稿。他們用
希臘神話中“
復(fù)仇女神”的名字，把這顆推想出來的太陽伴星稱為“復(fù)仇星”（Nemesis）。
前面所提到的彗星云一般稱為“奧爾特云”，它是以
荷蘭天文學(xué)家奧爾特的名字命名的繞日運行的一團太陽系碎片，奧爾特曾認為它距離太陽15萬天文單位（日地平均距離），可能是一個“彗星儲庫”，其中至少有1000億顆彗星。由于太陽伴星在彗星云附近經(jīng)過，使彗星運動軌道發(fā)生變化，因此引起彗星撞向地球，結(jié)果引起了生存條件的變化。穆勒說，這種彗星雨可能持續(xù)100萬年。這一觀點與某些古生物學(xué)家設(shè)想物種絕滅并不是那么突如其來的意見是一致的。
人們考慮到，如果太陽有伴星的話，在幾千年中似乎卻沒有人發(fā)現(xiàn)過，想必它是既遙遠又暗淡的天體，而且體積不大。這是很有可能的情況，因為在1982～1983年，天文學(xué)家利用紅外干涉測量法，測知離太陽最近的幾顆恒星都有小伴星，這種小伴星的質(zhì)量僅相當(dāng)于太陽質(zhì)量的1／15～1／10。此外，在某些雙星中，確實還有比這更小的伴星存在著。
隨著現(xiàn)代考古學(xué)的進展和放射性同位素測定年代的技術(shù)應(yīng)用于考古學(xué)，人們發(fā)現(xiàn)，在過去的6億年中，地球上至少發(fā)生過5次大的和幾次小的生物絕滅。譬如，其中主要的有5億年前的寒武紀(jì)絕滅，導(dǎo)致
三葉蟲類從地球上消失；2.48億年前二疊紀(jì)發(fā)生的一場最大的生物絕滅，約有90％以上的
海洋生物絕種；大約在6500萬年前的
白堊紀(jì)，地球上的龐然大物恐龍以及70％的動植物種滅絕了。
引起這種大規(guī)模物種絕滅的原因是什么呢？有些科學(xué)家指出，這是由于地殼板塊的漂移，形成大地震和造山運動，新的大陸和海洋出現(xiàn)，引起生物環(huán)境的變遷，物種因此而發(fā)生大規(guī)模絕滅。這個理論的問題在于，大陸板塊漂移是較慢的，而且是不間斷的，為什么物種大規(guī)模絕滅帶有突發(fā)性，即似乎是“一下子”就被毀滅了呢？ 1977年，美國地理學(xué)家阿瓦茲與它的父親——
諾貝爾物理學(xué)獎獲得者
路易斯，提出了恐龍絕滅與白堊紀(jì)末期的
隕石雨有關(guān)的假說，其中提到可能有一顆小行星碰撞地球?qū)е驴铸埥^滅。
1984年，美國的兩位古生物學(xué)者，對地球上物種絕滅情況作了統(tǒng)計分析研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在過去的2.5億年中，生物滅絕似乎有一定的規(guī)律：約每隔2600萬年出現(xiàn)一次絕滅高峰期。如此準(zhǔn)確的周期性意味著什么呢？人們根據(jù)古生物學(xué)者推算出的生物災(zāi)難期，對地面大隕石坑形成年代進行了考察，發(fā)現(xiàn)在生物災(zāi)難期間形成的隕石坑，比其他年份多得多。有的天文學(xué)家認為，這可能是由于彗星周期性地轟擊地球而引起的。因為，在銀河系平面中，宇宙塵埃比較密集，當(dāng)太陽帶領(lǐng)太陽系全體成員經(jīng)過此平面時，宇宙塵埃就會擾動彗星云，引起彗星轟擊地球，導(dǎo)致生物的大規(guī)模絕滅。
“復(fù)仇星”在哪里
自從太陽伴星——“復(fù)仇星”的假說公諸報端，科學(xué)家們開展了認真熱烈的討論。人們根據(jù)開普勒定律推算，若其軌道周期為2600萬年，那么軌道的半長軸應(yīng)該是地球軌道半長軸的88000倍，約1.4光年，即太陽伴星距太陽比任何已知恒星要近得多。
1985年，美國學(xué)者德爾斯莫在假設(shè)“復(fù)仇星”確實存在的前提下，用一種新方法算出了這顆星的軌道。他首先對最近2000萬年左右脫離奧爾特云的那些彗星進行統(tǒng)計、調(diào)查，對126顆這樣的彗星及其運動作了統(tǒng)計研究，斷言他的統(tǒng)計可靠性達95％。他確定，大多數(shù)這類彗星都作反方向運動，即幾乎與太陽系所有行星運動的方向相反。根據(jù)這些彗星的沖力方向算出，在不到2000萬年以前，奧爾特云從某一其他天體接受到一種引力沖量。他認為，這是由一個以每秒0.2或0.3公里速度緩慢運行的天體引起的，“復(fù)仇星是一種令人滿意的解釋”。
德爾斯莫根據(jù)動力學(xué)算出，“復(fù)仇星”的軌道應(yīng)該與黃道幾乎垂直，它目前應(yīng)該接近其遠日點（距太陽最遠的點），而它的方向應(yīng)該是離開黃極5°左右。
美國學(xué)者托貝特等，計算了“復(fù)仇星”可能的軌道因
星系“
潮汐”——即太陽系以外的物質(zhì)引力影響而產(chǎn)生的軌道變化?？紤]到這顆星可以運行到離太陽很遠的地方，很容易受到別的天體引力的影響。托貝特說，即使它原先的軌道很穩(wěn)定，也不可能在從太陽系存在以來的46億年中，軌道一直保持不變。許多研究者同意這樣的看法：這顆軌道周期為2600萬年的伴星的預(yù)期壽命至多為10億年。這就意味著，它可能是在太陽形成之后很久才被太陽“俘獲”的，或者就像有的科學(xué)家指出的那樣：在“復(fù)仇星”剛形成時，它和太陽之間的聯(lián)系要比現(xiàn)在緊密，其周期約為100～500萬年，后來由于其他天體的引力“牽引”而外移到現(xiàn)在的軌道；這種外移最終會導(dǎo)致它脫離太陽的引力影響。
為了尋找“復(fù)仇星”，穆勒等人用大型天文望遠鏡拍攝了大約5000張北半球暗星的照片。他計劃，每隔一段時期拍攝一次，由比較一下哪些暗星存在較大的“自行”，它們就是“復(fù)仇星”的選者了。如果他們在北半球找不出這樣的星體，他們還將探查南半球天空。一般認為，太陽伴星應(yīng)屬于一種較小的恒星——紅矮星?？墒牵壳叭藗冞€沒有南半球天空的紅矮星表，觀測上的困難是很多的。穆勒說：“如果他們找到了一顆近似的星體，接下來事情就好辦了。”一旦從大海里撈出了這枚針，要證明這確實是那枚針就不難了。
針對太陽系的現(xiàn)狀，有一些天文學(xué)者認為，太陽伴星由于某種原因未能形成，而形成了八大行星及其衛(wèi)星、小行星和彗星等等。美國天體物理學(xué)家韋米爾和梅梯斯的研究認為，尚未發(fā)現(xiàn)的太陽第 10顆大行星（經(jīng)常寫做X行星）可能是引起周期性彗星雨——生物大規(guī)模絕滅的原因。
韋米爾他們是在把前人兩個設(shè)想合并到一起后，創(chuàng)立這種新穎的解釋的。這兩個設(shè)想是：在
冥王星軌道之外存在著X
行星；以及認為在海王星之外的太陽系平面中可能有一個彗星盤或彗星帶。在他們設(shè)計的一個模型中，X行星周期性地從上述彗星帶近旁穿過，破壞彗星軌道，使大量彗星沖向太陽系內(nèi)部。韋米爾說，這個理論的優(yōu)點之一是X行星的軌道距離太陽要比“復(fù)仇星”近得多，因而將十分穩(wěn)定。X行星軌道平面與
太陽系平面成45°傾角，設(shè)想它每1000年沿軌道運行一周。但是它也會受到其他行星引力的牽引而引起軌道變遷，每隔2600萬年，當(dāng)其運行到接近上述彗星帶時，就會觸發(fā)一場彗星雨。
美國科學(xué)家海爾斯綜合了不規(guī)則地通過“復(fù)仇星”軌道的恒星的各種作用，估計出“復(fù)仇星”在過去的2.5億年中，其軌道周期的變化應(yīng)為15％。鑒于此，人們認為，不管是哪種情況，在“復(fù)仇星”的可能軌道上，所有的擾動都意味著天文鐘的調(diào)諧并不那么精確，而如果這顆太陽伴星確實存在的話，人們不應(yīng)該期望它觸發(fā)彗星雨和引起大規(guī)模物種絕滅的周期十分精確。遺憾的是，至今缺乏更好的地質(zhì)資料，尤其是
隕石坑方面的資料，地球上的證據(jù)的不確定因素太大，以致于無法準(zhǔn)確地說出“復(fù)仇星”天文鐘的周期性能精確到什么程度。
總而言之，根據(jù)科學(xué)家們的研究推測，太陽很可能存在或有過伴星，但是要找到它、證實它，確實是一件困難的事，人們期望著科學(xué)家們早日解開這個
宇宙之謎。
1846年，天文學(xué)家注意到天王星以一種與牛頓第一定律相矛盾的規(guī)律偏離正常軌道“擺動”，這意味著科學(xué)家們只有兩種選擇：要么重寫牛頓的物理定律，要么“發(fā)明”一顆新的行星來解釋這種奇怪的重力拖曳現(xiàn)象，結(jié)果天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了“海王星”的存在。
今天，科學(xué)家們又遇到了相同的難題。路易斯安那大學(xué)的天文學(xué)家約翰·馬特斯、帕特里克·威特曼和丹尼爾·威特米爾研究彗星軌道已有20多年的歷史了，他們在研究了82顆來自遙遠的奧特星云的彗星軌道之后發(fā)現(xiàn)，這些彗星的運行軌道似乎都受到一個位于太陽系邊緣、冥王星之外的巨型天體的引力影響，使它們的軌道都沿著一條帶狀分布排列，同時它們到達近日點的時間也會發(fā)生周期性變化。
那么到底是什么影響了彗星的軌道呢？路易斯安那大學(xué)的科學(xué)家們提出驚人假設(shè)，他們認為最好的解釋就是，在我們太陽系邊緣的黑暗地帶，存在著一顆以前從未為世人所知的太陽伴星——褐矮星，也就是在我們的太陽系內(nèi)擁有兩顆恒星∶一顆是太陽，另一顆就是這顆仍未被現(xiàn)有太空望遠鏡探測到的褐矮星——它跟太陽互相繞著彼此旋轉(zhuǎn)。
該觀點立即引發(fā)了科學(xué)界的巨大爭論，但路易斯安那大學(xué)的天文學(xué)家丹尼爾·威特米爾教授認為，這個驚人的假設(shè)完全是在統(tǒng)計學(xué)的基礎(chǔ)上得出的。威特米爾教授對記者道∶“我們認為這是一顆褐矮星，但也可能是一顆質(zhì)量是木星6倍左右的未知行星。我們之所以得出這樣的結(jié)論，是因為沒有任何其他理論可以解釋彗星軌道的奇怪變化。”威特米爾稱，如果它是一顆褐矮星的話，那么尺寸較小的它將無法像太陽那樣進行核反應(yīng)，它的表面將相對較冷；同時由于處在遠離太陽的黑暗地帶，它根本無法受到多少太陽光的照射，幾乎不會有任何光線反射出來，以至于在冥王星發(fā)現(xiàn)后的70多年里，天文學(xué)家至今沒觀測到它的存在也是很正常的事。
此外，路易斯安那大學(xué)的科學(xué)家們還將包括恐龍滅絕在內(nèi)的地球物種滅絕都歸咎于這顆神秘伴星的“作祟”，美國科學(xué)家們?yōu)榇颂岢隽?#8220;復(fù)仇女神”理論。威特米爾教授等人認為，這顆潛伏在黑暗之處的太陽伴星，可能正是給地球帶來物種滅絕、包括6500萬年前恐龍滅絕事件的罪魁禍?zhǔn)?。科學(xué)家認為，這顆褐矮星的運行速度十分緩慢，它的運行軌道每隔3000萬年會定時沖入彗星密集的奧特星云中，巨大的引力會將奧特星云中的一些彗星“拽”出來，將它們送往近日軌道，包括與地球擦肩而過，其中一些彗星雨則會撞到地球上，造成大規(guī)模物種滅絕。路易斯安那大學(xué)的科學(xué)家認為，地球上的物種大約每3000萬年就會滅絕一次，這個滅絕周期之所以像時鐘一樣精確，正是因為這顆黑暗中的太陽伴星每隔3000萬年就會進入奧特星云，巨大的引力使成批彗星偏離軌道沖向地球，成為“滅頂災(zāi)星”。
路易斯安那大學(xué)的天文學(xué)家們測算，這顆黑暗中的星體大約在距太陽3萬億英里的地方運轉(zhuǎn)——也即距離太陽有半光年左右的距離。
據(jù)報道，美國NASA擬于本月25日在佛羅里達州的卡納維拉爾角向太空發(fā)射一部新一代的紅外線太空望遠鏡，這部紅外天文望遠鏡一旦升空，將可以驗證路易斯安那大學(xué)科學(xué)家們的驚人推斷是否正確。因為如果這顆神秘太陽伴星“復(fù)仇女神”的確存在的話，那么這部新一代的紅外線太空望遠鏡將可以捕捉到它的身影。據(jù)法新社報道稱，這部望遠鏡耗資高達12億美元，具有比以往天文望遠鏡更強大的功能，可以觀測到宇宙中充滿塵埃的黑暗角落，以及現(xiàn)有天文望遠鏡根本無法察覺到的黑暗星體。
