Odkritje prvega kandidata za eksoplanet zunaj naše domače galaksije Mlečne ceste

Odkritje prvega exoplanet kandidat v rentgenski binarni M51-ULS-1 v spirali Galaksija Messier 51 (M51), imenovan tudi Whirlpool Galaxy uporaba tranzitne tehnike z opazovanjem padcev svetlosti pri valovnih dolžinah rentgenskih žarkov (namesto pri optičnih valovnih dolžinah) je prelomna in spremeni igro, saj presega omejitev opazovanja padcev svetlosti pri optičnih valovnih dolžinah in odpira pot za iskanje eksoplanete v zunanjih galaksijah. Odkrivanje in karakterizacija planeti v zunanjih galaksijah pomembno vpliva na iskanje nezemeljskega življenja.  

»Kje pa so vsi?" Fermi je izdavil poleti leta 1950, ko je razmišljal, zakaj ni nobenih dokazov o kakršnem koli nezemeljskem življenju (ET) v prostor kljub veliki verjetnosti njegovega obstoja. Tri četrt stoletja mimo te slavne črte še vedno ni dokazov o kakršnem koli življenju zunaj Zemlje, vendar se iskanje nadaljuje in ena ključnih komponent tega iskanja je odkrivanje planeti zunaj sončnega sistema in njegovo karakterizacijo za možne podpise življenja.   

Več kot 4300 eksoplanete so v zadnjih nekaj desetletjih odkrili, v katerih so lahko ali pa tudi ne pogoji, primerni za življenje. Vse so bile najdene v našem domu Galaksija. Ne exoplanet je bilo znano, da so ga odkrili zunaj Rimske ceste. Pravzaprav ni dokazov, ki bi podprli idejo o prisotnosti planetarnega sistema v kateri koli zunanji Galaksija.   

Znanstveniki so zdaj poročali Odkritje možnega exoplanet kandidat v zunanji Galaksija prvič. Ta ekstrasolarna planet je v spirali Galaksija Messier 51 (M51), imenovan tudi Whirlpool Galaxy, ki se nahaja na razdalji približno 28 milijonov svetlobnih let od doma Galaksija mlečna cesta.  

Običajno a planet se zazna z opazovanjem mrka, ki ga povzroči, ko potuje pred njim zvezda medtem v orbiti okoli in tako blokira svetlobo, ki izhaja iz zvezda (tranzitna tehnika). Ta dogodek opazimo kot začasno zatemnitev zvezde. Poiščite an exoplanet vključuje iskanje padcev v luči a zvezda. Druga metoda odkrivanja planeti je z meritvami radialne hitrosti. Vse eksoplanete so bili odkriti s temi tehnikami v naši domači galaksiji na relativno kratkih znotrajgalaktičnih razdaljah v obsegu 3000 svetlobnih let.  

Vendar pa iskanje padcev v svetlobi na večjih medgalaktičnih razdaljah za zaznavanje eksoplanete zunaj Rimske ceste je težka naloga, ker zunanja galaksija zavzema majhno območje na nebu in visoka gostota zvezde ne omogoča preučevanja posamezne zvezde v dovolj podrobnostih, da bi omogočili odkrivanje podpisov a planet. Posledično iskanje na optični valovni dolžini v zunanji galaksiji do zdaj ni bilo izvedljivo in ne exoplanet zunaj naše domače galaksije bi lahko odkrili. Najnovejša raziskava je prelomna in spremeni igro, saj navidezno premaga to omejitev z opazovanjem padcev svetlosti pri valovnih dolžinah rentgenskih žarkov (namesto pri optičnih valovnih dolžinah) in odpira pot za iskanje eksoplanete v drugih galaksijah.  

Rentgenski dvojniki (XRB) v zunanjih galaksijah veljajo za idealne za iskanje eksoplanete. Ti (tj. XRB) so razred binarnih datotek zvezde sestavljena iz običajne zvezde in kolapsirane zvezde, kot je bela pritlikavka ali a Črna luknja. Ko so zvezde dovolj blizu, se material iz normalne zvezde zaradi gravitacije potegne z normalne zvezde proti gosti zvezdi. Posledično se naraščajoči material v bližini goste zvezde pregreje in sveti v rentgenskih žarkih, ki se pojavljajo kot svetli viri rentgenskih žarkov (XRS).  

Z idejo za odkrivanje planeti v orbiti Dvojne rentgenske žarke (XRB) je raziskovalna skupina iskala padce v svetlosti rentgenskih žarkov, prejetih iz svetlih binarnih rentgenskih žarkov (XRB) v treh zunanjih galaksijah, M51, M101 in M104.  

Ekipa se je končno osredotočila na rentgensko dvojko M51-ULS-1, ki je eden najsvetlejših virov rentgenskih žarkov v galaksiji M51. Opažen je bil padec svetlosti rentgenskih žarkov, ki jih je prejel teleskop Chandra. Podatki o padcu svetlosti so bili preučeni za različne možnosti in ugotovili so, da so primerni za prehod planeta, najverjetneje velikosti Saturna.  

Ta študija je tudi nova za izvajanje iskanja eksoplanete prvič uspešno pri rentgenski valovni dolžini. Na najširši ravni ta mejnik Odkritje of exoplanet zunaj naše domače galaksije širi obseg iskanja eksoplanete do drugih zunanjih galaksij, kar ima posledice za iskanje nezemeljskega inteligentnega življenja.   

***

Viri:  

1. Di Stefano, R., Berndtsson, J., Urquhart, R. et al. Možen kandidat za planet v zunanji galaksiji, odkrit s prehodom rentgenskih žarkov. Astronomija narave (2021). DOI: https://doi.org/10.1038/s41550-021-01495-w. Na voljo tudi na spletu na https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/m51_paper.pdf. Različica za prednatis na voljo na https://arxiv.org/pdf/2009.08987.pdf  

2. NASA. Chandra vidi dokaze za možen planet v drugi galaksiji. Na voljo na spletu na https://chandra.harvard.edu/photo/2021/m51/ 

3. NASA. Znanost – Predmeti – Rentgenske binarne zvezde. Na voljo na spletu na https://imagine.gsfc.nasa.gov/science/objects/binary_stars2.html  

4. Schwieterman E., Kiang N., sod 2018. Exoplanet Biosignatures: Pregled znakov življenja, ki jih je mogoče zaznati na daljavo. Astrobiology Vol. 18, št. 6. Objavljeno na spletu 1. 2018. XNUMX. DOI: https://doi.org/10.1089/ast.2017.1729