涅墨西斯星（Nemesis）又被称为复仇星和黑暗伴星，科学家们为解释地球周期性物种大灭绝的原因而假设出来的一颗太阳伴星，该星是一颗红矮星或棕矮星（也称褐矮星），距离太阳50,000至100,000个天文单位，以希腊神话中的复仇女神涅墨西斯的名字来命名。该星尚未有证据证明其存在。

涅墨西斯星又被称为复仇星，是科学家们猜测的一颗可能存在的太阳的伴星。复仇星在其与太阳互相公转的轨道上，每隔约2600万年到达点时，周期性地通过其引力影响，改变奥尔特云内部彗星和小行星的运行轨道，导致部分彗星和小行星受引力影响进入内太阳系，其中进入内太阳系的少数彗星和小行星受地球引力影响，被地球捕获，成为近地小行星（注：近地小行星绝大多数来源于小行星带），部分体积较大的彗星或小行星受地球引力作用，周期性的撞击地球。地球每一次遭受规模较大的撞击，都会使内部环境发生剧烈变动，温度急剧上升，以至生物大规模从地球上灭亡。

关于复仇星的形成，有人认为它与太阳同期形成，还有人认为它本是系外星体，后来受太阳引力影响，被太阳捕获。至于复仇星是否存在，它是一颗恒星还是一颗行星，到现在还是未知，因为缺乏复仇星存在的有力证据，天文学家们曾于1986年、1997年至2001年几次尝试寻找复仇星，但皆以失败告终。综上所述，所以关于导致地球周期性物种大灭绝的彗星与小行星的来源问题，仍处于假说研究证实阶段。

太阳可能存在伴星的理论最先由理查德·A·穆勒（Richard A. Muller）提出，因他发现地球上出现物种大灭绝的时间有周期性，平均2600万年爆发一次，所以去试图以此解释物种大灭绝的周期性。

该伴星推断其公转周期为2600万年，在经过奥尔特云带时，干扰了彗星的轨道，使部分彗星进入内太阳系，从而增加了与地球发生碰撞的几率。但是现时尚未有太阳存在伴星的证据，也使得地球的周期性大灭绝原因饱受争议。马蒂斯和维特曼则指出，周期性大灭绝的原因并不一定是太阳存在伴星，并提出可能是因为太阳系在银河系平面上下摆动，并会摄动内奥尔特云，其影响与伴星存在的假设相似。但太阳系在银河系平面上下摆动周期仍有待观测。

能证明这颗伴星存在的证据并不完善，其中重要的一条线索就是冥王星轨道外的一颗矮行星——塞德娜，其轨道偏心率极大，近日点和远日点分别为76个天文单位和975个天文单位。其惊人的偏心率可以间接证明这颗星的存在，当可能存在的涅墨西斯星运行到点附近时，这颗矮行星则可能被太阳引力和涅墨西斯星引力同时影响，从而使其公转轨道和偏心率受到影响。

在天文学上，一般把围绕一个公共重心（公共重心位于对象天体以外）互相作环绕运动的两颗恒星称为物理双星；把看起来靠得很近，实际上相距很远、互为独立（不作互相绕转运动）的两颗恒星称为光学双星（即视双星）。物理双星在恒星世界中是很普遍的，而太阳作为一颗恒星，它是否也属于一种比较特殊的物理双星，这是科学家非常关心的问题，这个问题是由地球上物种灭绝问题提出来的。

（图片来源：视觉中国）

穆勒在和他的同事们讨论生物周期性灭绝的问题时说：“银河系中一半以上的恒星都属于双星系统。如果太阳也属于双星，那么我们就可以很容易解决这个问题了。我们可以说，由于太阳伴星的轨道周期性地和小行星带相交，引起流星雨袭击地球。”他的同事哈特灵机一动，说：“为什么太阳不能是双星呢？同时，假设太阳的伴星轨道与彗星云（即奥尔特云）相交岂不是更合理一些？”于是，他们在当天就写出了论文稿，并用希腊神话中复仇女神的名字涅墨西斯命名。

人们考虑到，如果太阳有伴星的话，在几千年中似乎却没有人发现过，想必它是既遥远又暗淡的天体，而且体积不大。这是很有可能的情况，因为在1982年～1983年，天文学家利用红外干涉测量法，测知离太阳较近的几颗恒星都有小型伴星，这种小型伴星的质量仅相当于太阳质量的1/15～1/10。

自从“复仇星”的假说被提出以来，科学家们开展了认真热烈的讨论。人们根据开普勒定律推算，若其轨道周期为2600万年，那么轨道的半长轴应该是地球轨道半长轴的88000倍，约1.4光年。

堪萨斯大学和华盛顿史密森学院的研究人员为了更准确计算涅墨西斯星的轨道，重新检查了过去5亿年的灭绝事件数据，发现每过2600万年就会发生一次规模巨大的灭绝事件，置信度99%。但是考虑到过去5亿年中与太阳近距离的恒星影响，涅墨西斯星的轨道会发生变化，因此灭绝周期也应该随之改变，而不是如此精确。

而二十世纪八十年代的计算显示涅墨西斯星会因附近恒星和银河系的引力影响，而有一条不规则的轨道。

1846年，天文学家注意到天王星以一种与牛顿第一定律相矛盾的规律偏离正常轨道“摆动”，这意味着科学家们只有两种选择：要么重写牛顿的物理定律，要么“发明”一颗新的行星来解释这种奇怪的重力拖曳现象，结果天文学家们发现了海王星的存在。

路易斯安那大学的天文学家约翰·马特斯、帕特里克·威特曼和丹尼尔·威特米尔研究彗星轨道已有20多年的历史了，他们在研究了82颗来自遥远的奥尔特云的彗星轨道之后发现，这些彗星的运行轨道似乎都受到一个位于太阳系边缘、冥王星之外的巨型天体的引力影响，使它们的轨道都沿着一条带状分布排列，同时它们到达点的时间也会发生周期性变化。

路易斯安那大学的科学家们提出惊人假设，就是在太阳系内拥有两颗恒星∶一颗是太阳，另一颗就是这颗仍未被现有太空望远镜探测到的褐矮星——它跟太阳互相绕着彼此旋转。该观点立即引发了科学界的巨大争论，但路易斯安那大学的天文学家丹尼尔·威特米尔教授认为，这个惊人的假设完全是在统计学的基础上得出的。威特米尔教授对记者道∶“我们认为这是一颗褐矮星，但也可能是一颗质量是木星6倍左右的未知行星。我们之所以得出这样的结论，是因为没有任何其他理论可以解释彗星轨道的奇怪变化。”威特米尔称，如果它是一颗褐矮星的话，那么尺寸较小的它，内部将无法像太阳那样进行核反应，它的表面将相对较冷；同时由于处在远离太阳的黑暗地带，它根本无法受到多少太阳光的照射，几乎不会有任何光线反射出来，以至于在冥王星发现后的70多年里，天文学家没观测到它的存在也是很正常的事。

威特米尔教授等人认为，这颗潜伏在黑暗之处的涅墨西斯星，可能正是给地球带来物种灭绝、包括6500万年前恐龙灭绝事件的“罪魁祸首”。这颗褐矮星的运行速度十分缓慢，它的运行轨道每隔约3000万年会定时冲入奥尔特云中，巨大的引力会将奥特星云中的一些彗星“拽”出来，将它们送往轨道，部分与地球擦肩而过，其中一些彗星则会撞到地球上，造成大规模物种灭绝。路易斯安那大学的科学家认为，地球上的物种大约每3000万年就会灭绝一次，这个灭绝周期之所以像时钟一样精确，正是因为这颗黑暗的太阳伴星每隔3000万年就会进入奥特星云，巨大的引力使得成批的彗星偏离轨道冲向地球，从而最终成为“灭顶灾星”。

路易斯安那大学的天文学家们测算，这颗处在黑暗中的星体大约在距太阳3万亿英里的地方运转（即距离太阳约1/2光年）。

天文学家们曾多次尝试寻找涅墨西斯星。1986年，加州大学洛伊施纳天文台尝试寻找涅墨西斯星，但最终失败。红外线天文卫星亦无法找到涅墨西斯星。在1997年至2001年期间进行的巡天调查2微米全天巡天尝试寻找涅墨西斯星，亦终告失败。

如果涅墨西斯星是棕矮星，那么在广域红外线巡天探测卫星（英语简称WISE）计划中，观测卫星可能轻易就能找到它的踪迹。通过使用更先进的红外线望远镜技术，天文学家已经能够侦测到温度低至150 K，距离太阳系10光年远的星体，但天文学家使用这些技术，却仍然找不到涅墨西斯星。但如果涅墨西斯星是红矮星，那么它应该早已被记录在星表中。但是因为这颗星假设是围绕着太阳运行的，所以它的自行会很小。因此，传统的自行运动调查方法将无法用来寻找这颗星，用量度视差的方法才可能发现这颗星。

2011年，美国太空总署高级科学家大卫·莫里森指出，现在并无任何有力证据证明涅墨西斯星的存在。

到2012年为止，天文学家发现了约1800颗棕矮星，但没有任何一颗是位于太阳系内。

如果涅墨西斯星真的存在，正在进行中的泛星计划或大型综合巡天望远镜天文观测则应该可以发现它。